お世話になります、パワーデバイス（トランジスタ等）に放熱板を付けたいのですが、データシートから見てどのように計算するのでしょうか？すでに経験されたかたがいらしゃったらアドバイスをお願いしたいのですが、
IKUZOさんこんにちは、NAKAです。
放熱板を作ると、熱抵抗とかを計測評価しないといけないと思いますけど、材料とか、構造-熱解析の方法を知りたいのでしょうか？NAKAは、市販のデータが載っているヒートシンクしか使う程度の事しか考えたことないです。あるいそのヒートシンクより十分に大きなアルミ板をつけるとか金属筐体につけるとか......汗）
最高周囲温度が50℃で、あるトランジスタのTjが150℃でトランジスタの損失が1Wで、放熱グリスの熱抵抗が0.2℃/Wの時、((150-50)/1)-0.2=99.8℃/Wにマージンを加えてヒートシンクメーカのカタログから選ぶくらいです。自然対流なのか強制的にファンで冷やすのか？(熱抵抗-風速特性などのデータが必要かも)とかヒートシンクの向きによる熱抵抗の違い等、ヒートシンクメーカにデータをもらって検討することが必要になってくるので、結局マージンをどれだけとるかなのか？なのかもしれませんね。
楽しそうなことやってますね。
まず、パワーデバイスが何W発熱するか想定すると、それに見合う熱抵抗からヒートシンクに必要な性能が見積もれると思います。 わたしもNAKAさん同様市販品を使うことが多いですね。
自作する場合はアルミ表面に油性マジックで色をつけたり、アルマイト塗装しないと赤外放熱分が稼げないので、アルミむき出し状態は避けたいですね。
あと、流体力学が得意な人にレイノルド数を計算してもらえば、ヒートシンクの構造から空気の粘度による自然対流への影響なんかも計算することができますよ。
一般的に自然対流の場合は空気の粘度による影響を減らすためフィンの間隔を広げて(5mm程度以上)、 強制冷却ならフィンの間隔を2mmくらいまで狭くすることで冷却能力を稼ぐことができます。
チョコです。
> 放熱で大切なのはグリース（銀粉いりが良いとされていますが）よりも風の流れです。
ちょっと違うような気がします。熱抵抗が一番大きいところがボトルネックです。そこに
対策すべきだと思います。
150℃/Wだと、放熱器はついていないのではないかと思います。グリースが気になって
くるのはよれよりも1/10以上小さな領域ではないでしょうか。
チョコさん。文章全体からチョコさんが何か勘違いされているように思えます。アロイか銅、基板実装かパッケージ単体かにより大きく異なるとは思いますが、ベルウッドさんのに20ピンのSOP150℃/Wはリーズナブルに思えます。また、ベルウッドさんもSOに放熱板は無いの前提と思います。私の知ってるパッケージ屋は結構攻めているようでDIPでもSOでもダイコンパウンドの熱抵抗は結構気にしているようです。冷やすには冷たいところにどれだけ密に付けられるのかが重要なので確かにそれぞれで異なるボトルネックがあるとは思います。電源アダプタの樹脂ケースとか大変そうに思えます。オーディオアンプにファンはあり得ないですしね。
IKUZOさん。スイートボックスは初耳です。ドイツのグループはベルリンフィル程度ですね。コンポーザ―だと３B程度です。私は、ジャンルにこだわりはありませんが、結果としてギターインスツルメンツが多いようです。
kijo さんスイートボックス(Sweetbox)はポピュラーですがクラシックを多くやっているのでクラシック好きの人にはそれなりに聞けると思いますよ、ベルリンフィルは有名ですねカラヤンとか、コンポーザ―だと３B程度というのは検索してみたのですが、手がかりつかめずでした、ところで２A3というのは４本足でしたよね、HHPGでしたかヒーターが直熱２．５V１Aとかでしたか
チョコさんコメントありがとうございます。
主旨は熱抵抗に占めるグリースの値はそれほどでないという意味です。言いたかったのは、熱量の運搬Caが温度差を熱抵抗で割った値になるので、乾いた雑巾を絞るように熱抵抗を下げることに注力するよりも、放熱先の温度を下げることの方が効果があるということです。
ちなみに
Rth（j-c) ジャンクション-ケース熱抵抗
Rth（c-a) ケース-周囲空気熱抵抗
Rth（i) 絶縁版熱抵抗
Rth（H) ヒートシンク熱抵抗
としたときに総合Rth（j-a)は
Rth（j-c)+（Rth（c-a)*（Rth（i)+Rth（H))/（Rth（c-a)+（Rth（i)+Rth（H)）
となります。 絶縁版熱抵抗でも Rth（i)＝0.5℃/W ぐらい。ただのグリースだとさらに小さくなります。
アルミ地金だと Rth（H) ＝2℃/W もある場合があります。
以外と熱抵抗が大きく、アルミの中で熱が拡散しないので熱が集中しやすく、ヒートスプレッダでアルミとの境界面積を増やすため銅を埋め込んだりします。
熱抵抗を下げるのと、j-a間の温度差を増やすのは等価という意味で、空気の流れでaの温度を下げることは効果的ですと言いたかったのですが舌足らずで失礼いたしました。
IKUZOさん。変な書き込みで申し訳ありません。ピンとくると思って、半分ジョークで書き込んでしまいました。ドイツ3Bはバッハ、ベートーベン、ブラームスです。ブラームスが偉大なる先輩にあやかった宣伝文句との説もあります。高校や中学の音楽で習うこともあります。
2A3はヒータ2本とグリッドとプレートがそれぞれ1本で計4本足です。真空管の最初の数字はヒータ電圧と覚えたのですが、2A3が従っているのかを私は知りません。確かに2.5Vです。AB級トランジスタアンプを組み立て、オシロで当たっていくと、ヒータ電圧の低い三極管シングルアンプに大きな期待が生まれます。でも、聞いても良くわかりません。
kijoさん、言葉が不足していたようで、申し訳ありません。
グリースが意味を持つのは、数℃/Wの領域です。いつでも無意味ではない
と言いたかっただけです。
150℃/W程度の20ピンのSOPでは、グリースを使うような放熱器は意味は
ありません。20ピンのSOPでは、ピンからの放熱がほとんどだと思われます。
空気の流れを作るのも一つの方法でしょうが、電源やグランド他の信号線の
面積を広げて、そこから放熱する（基盤の材質の検討も）のが有効だと思い
ます。どの方法がより効率的かは個々のケースで違ってきます。
ベルウッドさん、式を書かれてますが、そこにあるRth（c-a）と
Rth（i)+Rth（H）のパラになった部分には注意が必要です（放熱器を
つけると、その分Rth（c-a）は大きくなってしまいます）。
kijoさん、
>2A3はヒータ2本とグリッドとカソードがそれぞれ1本で計4本足です。
あの～。ヒータがカソードではないでしょうか（直熱式）。
>真空管の最初の数字はヒータ電圧
私もそうだと覚えています。
ちなみに、50BM8（6BM8のヒータ50V版）×2＋ダイオードで倍圧
整流して電源トランスレスのアンプを作りましたが、ハムがひどくて
使い物になりませんでした。
そうです。プレートです。２～３度は読み直しているんですけど、ミスがなくなりません。お恥ずかしい話です。
応用に依存することはそのとうりですね。電気ストーブやオーディオでファンは有り得ないと思います。逆に、アマ無のトランシーバーでは専用ダイキャストフレーム(ケース)内のファンが作る空気の流れに関してカタログでウンチクが述べられて、ウリになってます。
チョコ さん50BM8でつくられたのですかあ、電解の容量が足りなかったのでしょう、私は40数年前2A3が1本手元にあったので音出ししてやろうとしましたがハムがひどくて使い物になりませんでした、お世話になったのはNECの6RA8ですねこれは女性ボーカルとかバイオリンがきれいに聞こえる、100本も買い占める人がいて、だいぶさがしたのですが追加入手不可能でした、私は今は真空管のものは持っていません、高くて買えません、トランジスタのタイプなら2000円ぐらいから120W+120Wが入手できます、kijo さんが繰り返し言っておられますが「オーディオでファンは有り得ない」私もそう思いますが、意外とメカー品はファンの付いたものがあります、オーディオは作る楽しみ、聞く楽しみですね。
ベルウッドさん詳しいですね、アルミの中で熱が拡散しないので熱が集中しやすく、「ヒートスプレッダでアルミとの境界面積を増やすため銅を埋め込んだりします」、ヒートスプレッダは特にどういうものに使用されているのですか、銅を埋め込んだりということですが外観ではわかりませんよね、
kijoさんプロフィール拝見すると真空管がRCAと見て取れますから、私の知らない３極管(パワー管)?まさか6GA4