koelen van componenten

Die plastic diode koelen schijnbaar nog behoorlijk goed via de pootjes. Dit is wat ik ooit ergens uit gesoldeerd heb.

De diode maakte via de body maar beperkt contact met de koelplaat en er zat ook geen thermische lijm tussen diode en koelplaat. Zo een koelplaatje is denk toch al 10 cent per stuk extra en dan doen ze het niet voor niets.

Die plastic diode koelen schijnbaar nog behoorlijk goed via de pootjes.

Allicht beter dan via het kunststof lichaam zelf... dat zal armoe troef zijn. De koperen aansluitdraden van de diode zullen best fungeren als heatpipe, om de warmte af te voeren.

Zo heb ik ooit een ontwerp gebouwd voor een varactor-vermenigvuldiger met standaard 1N4148's als varactor-diode, waarbij deze diodes ruim 1W/stuk voor hun kiezen kregen. Maar omdat ze goed ingeklemd zaten tussen twee koperen koelplaatjes ging dat toch goed (ontwerp: RSGB Handbook 1983, p.7-25). 5 1N4148s parallel, tussen 2 flinke koperen koelplaatjes gesoldeerd (met 0 mm lengte aansluitdraden). Die konden 6W RF aan (ben zelf nooit verder gegaan dan 5W, het solderen van de diodes was nl. geen pretje). Volgens de bouwbeschrijving konden ze zelfs wel tijdelijk 9W aan.

Zoals gezegd, als je de diodes van OP koel kunt houden zullen ze best die 20A (of zelfs nog meer) aankunnen.

Tsja, en ik kan me de TV's nog herinneren waar dat soort koperen (!) koelplaatjes in zaten... Maar zelfs voor 10/20W vind ik de koelplaatjes uit Benleentje's foto nog erg minimaal. Misschien als er continu een ventilator op staat te blazen....

Het valt mij vaak op dat allerlei SMD diodes loskomen zodra je maar 1 kant aan het solderen bent. Dat geeft wel aan dat de thermische geleiding intern erg goed is.

De koperen aansluitdraden van de diode zullen best fungeren als heatpipe, om de warmte af te voeren.

Daarom worden er ook 30x30mm pads voorgesteld als hitte-dissipators.

Maar soms neemt dat onpraktisch veel ruimte in en is een vertikale heatsink handiger...

De diode uit Capri's openingspost is ook een beetje wat er in mijn zonnepanelen zit. Die krijgen natuurlijk bij schaduwwerking in mijn geval zo'n 8A volcontinu te verwerken en iirc zijn het 15A diodes.

Om risico uit te sluiten heb ik deze (string van 10 panelen) beneden wel eens kortgesloten als ik op het dak aan het werk was. Of dit iets te maken heeft met het doorbranden van één van deze diodes (en vervolgens onderstaande foto tot gevolg) weet ik niet maar dat vermoeden had ik wel.
Overigens heb ik 1/3 van het paneel met de brandvlek uitgeschakeld (d.w.z. de uitgangddraden zitten tussen de twee werkende stringdelen en de uitgang van het 3e stringdeel is niet aangesloten op de aansluitdraden.)

Vroeger heb ik weleens een datasheet gezien die specificeerde hoe ver aan het pootje de diode gekoeld werd om de genoemde specificatie te halen. Het is best verrassend wat je kan bereiken met de warmtegeleiding van een koperen draadje van 1,5mm doorsnede en een oppervlak van 35µm dik. Dat plaatje van benleentje spreekt boekdelen wat mij betreft. Die 20A vind ik wel overdreven, dan is het ding ingegoten aan zijn poten in een koper of zo. Dat getal betekent niets op die manier.

Het plastic koelen zoals Lambiek heeft gedaan ziet er prachtig uit, maar is erg inefficiënt. Als je enigszins de mogelijkheid hebt moet je de pootjes koelen. Je hoeft niet eens echt wat op maat te maken, tussen twee strips aluminium of koelblok inklemmen met wat dikke siliconen isolatieplaatjes scheelt veel en is makkelijker uit te voeren. Dat wordt nog erger met glazen behuizingen, die vaak niet cilindrisch zijn.

Diodes kunnen gelukkig erg veel hebben, vaak desolderen ze zichzelf voor ze stuk gaan. Let alleen op met Schottky-diodes: de lekstroom neemt sterk toe met temperatuur tot het niveau dat het op zichzelf een bron van warmte kan worden.

PS Zodra ik iets nodig heb voor 20A zou ik voor iets in TO-220 of TO-247 gaan. Dat is een stuk makkelijker koelen. Als je ruimte hebt kan je een paar diodes uit een brugcel kortsluiten en gebruiken. Die behuizingen zijn al geïsoleerd en de geïsoleerde versies van de voorgenoemde TO-behuizingen zijn iets minder courant.

eigenlijk zou je gewoon koperen vinnen aan die aansluitdraden moeten solderen, daar zal je het meeste warmte kunnen afvoeren uit de diode.
een stukje 2,5mm² koperdraad aan de uiteinden plat slaan en dan rond het pootje wikkelen en solderen. zoals prikkeldraad

dat moet ik nu toch eens gaan uittesten... 2 diodes in serie, 5A erdoor, de ene koelen met koper, de andere niet, en dan temperatuur meten.

Als je 20A diodes maakt, waarom dan nog steeds een plastic behuizing ipv metaal. met metaal errond kan de gebruiken dan nog zelf kiezen of die hem zo gebruikt, of met extra koeling.
nu heb je die mogelijkheid niet en die plastic behuizing heeft een rampzalige warmte afvoer.
vond het dus helemaal absurd dat ze dan 20A diodes maken in die vorm, vandaar dit topic.

hier heb je dus een diode waar intern de junctie wel 20A aankan, maar de opbouw van de behuizing eigenlijk alles teniet doet en er quasi een 10A diode van maakt. kan je evengoed 10A diodes nemen

Wat mij betreft is er ook een beetje gelogen over die 20A. Het is wat mij betreft gewoon een 10A diode met een non-standaard testmethode gespecificeerd. Helaas is de testmethode van deze diodes minder universeel dan die van transistoren.

Je ziet dat de grote fabrikanten zulke dingen ook niet heel veel meer maken. Als je toch een bak PCB ruimte hebt kan je er alsnog beter een aanzienlijk kleiner SMD ding monteren, en als je echt warmte af te voeren hebt zijn er handiger behuizingen zoals TO-220 of brugcel. Die schroef versies bestaan volgens mij alleen voor alternators, want op enige schaal productie ermee draaien is helemaal niet zo handig (net als prikkeldraad draaien trouwens ). Misschien kan je er zo een constructie van maken als die oude selenium gelijkrichters.

ik gebruik nogal vaak 1N4007 en 1A is soms net wat te weinig.
een beetje led verlichting (fiets) doet al 5V 1A dus als je daar de intensiteit wat wil verlagen met een serie diode, heb je dus als fors spul nodig.

ik kwam die diodes dan tegen van 20A, en dacht: bwa, als ik eens een 3-5A diode nodig heb, zijn die wel handig. en daarvoor ga ik ze ook gebruiken.
in de specs kwam ik dan tot de conclusie dat die 20A idd niet haalbaar was zonder te koelen.
nuja, of ik nu 4007 of deze koop, zo duur is een diode nu ook weer niet.

normaal heb ik nog zo ergens een oude accu lader liggen waar de diodes gesandwiched waren tussen een hoop vierkante platen. jaar of 40oud denk ik, doet het prima

Op donderdag 29 augustus 2024 01:15:12 schreef Kruimel:
Wat mij betreft is er ook een beetje gelogen over die 20A. Het is wat mij betreft gewoon een 10A diode met een non-standaard testmethode gespecificeerd.

Dat vind ik ook van een mosfet. Dan geven ze daar een continius Id van bv 20A op maar, als je dan aan de hand van de Rds(on) en het max vermogen dat even uitrekent dan is die 20A bij de bv 175 graden. Dus eigenlijk alleen mogelijk met oneindig grote koelplaat die fet onder de 100 graden houd.

Dat het gelogen is ben ik het niet mee eens want deze diode zal best van bv 1 minuut die 20A aankunnen. Het is eerder een fraai stukje marketing om de de cijfers er erg gunstig eruit te laten zien.

Het is inderdaad ook wel een beetje waar, daarom noemde ik het ook "een beetje" gelogen. Met diodes is er geen duidelijke universele methode van het specificeren van de stroom, maar de schrijvers van deze datasheet moeten hebben geweten dat deze rekenwijze nieuw was. Bij transistoren is het altijd het theoretische maximum, wat totaal geen nuttig getal is, maar wel makkelijk te vergelijken is met andere devices. Met diodes was het opgegeven getal in praktische omstandigheden vaak nog wel haalbaar.

Op donderdag 29 augustus 2024 07:46:22 schreef fcapri:
normaal heb ik nog zo ergens een oude accu lader liggen waar de diodes gesandwiched waren tussen een hoop vierkante platen. jaar of 40oud denk ik, doet het prima

Dat zijn die selenium gelijkrichters die ik noemde, dat zijn zo goed als zeker geen silicium diodes. Ze werken zeker wel, maar ze hebben een grote interne weerstand, een grote sperstroom, een beperkte spanningsbestendigheid en een beperkte levensduur. Goed ontworpen apparaten ermee gaan niet heel snel stuk, maar het is een goed ding dat ze zijn uitgestorven want het zijn heel matige en primitieve gelijkrichters. Die oude laders misbruikten de interne weerstand van zo een ding nog weleens om de stroom te beperken, dus als ze stuk gaan is een normale brugcel monteren niet altijd de oplossing. Ze schijnen enorm te stinken als ze kapot gaan, dus als die brugcel het ooit begeeft zal je het waarschijnlijk vrij snel weten. De damp schijnt alleen niet heel gezond te zijn.