放熱板の作り方

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、

  • Kijo さんありがとうございます。

    真空管は12AX7や12AU7で作ったイコライザは長く使いましたが、パワーアンプは6BM8で、小Wのものを使ったぐらいで、6CA7やOYシリーズの出力トランスを買い集めただけで作らずにトランジスタアンプに移ってしまいました。最初は喫茶店で聞いたJBLにあこがれて4343のユニットを買って使っていましたが、某スタジオに仕事で出入りしていた時に聞いたTADの音が忘れられず、TADの16インチWや2インチスロットドライバーユニットを買って今も愛用しています。ただ、家族には邪魔なガラクタに見えるようです。

  • ベルウッドさん私は片耳高音が少し聞こえにくいということでして、興味の無い家族に理解してもらうのは大変でしょうね、家族の好きな音楽でもあれば少しは理解してもらえるかも、TADですか、私よりもずっとハイエンドですね、kijoさん無帰還2A3シングルとD級の2台お持ちなんですね、スピーカーが5セットぐらいになっちゃいますよね、押し売りですがスイートボックスのCDって聞かれたことは

  • ところで、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。ファンを付けるか煙突状の通り道を作って対流を促進すると効果的にΘjaを下げられます。ちなみに20ピンのSOPでは風速0mで150℃/Wのものが、風が1m/Sあるだけで100℃/Wまで下がります。

  • ベルウッドさんそうなんですね、パソコンのcpu放熱ゴムシートですが2ミリも厚さがあるので本当に放熱効果あるんかいなと思いテストしてみましたが思いのほかアルミよりも熱伝導率が高いようです、最近テレビで奇妙なものを見ました、それは灰色の紙のような薄いペーパーなのですが氷の塊がこれでナイフで野菜を切るようにスパッと切れるのです、なんでも放熱用に最近開発された最先端の放熱シートらしいです

  • 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。

  • チョコです。

    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。