Calculadora de resistencia térmica del disipador: elige el disipador correcto
Dimensiona un disipador de calor: calcula la resistencia térmica disipador-ambiente máxima para que el componente no supere su temperatura de unión.
Cómo funciona
Tj = Ta + P × (θJC + θCS + θSA) · θSA máx = (Tj máx − Ta) ÷ P − θJC − θCS
El calor viaja de la unión del semiconductor a la cápsula, pasa por la interfaz de montaje, entra al disipador y termina en el aire: es una cadena de resistencias térmicas en serie. La resistencia total permitida es el margen de temperatura (límite de unión menos ambiente) dividido entre la potencia disipada. Si le restas las resistencias fijas unión-cápsula y de la interfaz, lo que queda es el presupuesto para el disipador: elige uno con una θSA igual o menor. Una θSA más baja significa un disipador más grande o con ventilador.
Ejemplo resuelto
Un MOSFET que disipa 15 W, con límite de unión de 125 °C y aire a 35 °C, tiene 90 °C de margen, así que el presupuesto total es 90 ÷ 15 = 6.0 °C/W. Restando 0.8 °C/W de unión-cápsula y 0.3 °C/W de la pasta térmica quedan 6.0 − 1.1 = 4.9 °C/W para el disipador.
Fuentes: Thermal resistance
Preguntas frecuentes
¿Qué pasa si la resistencia necesaria sale negativa?
Una θSA negativa o cero significa que el componente y la interfaz ya se comen todo el margen de temperatura, así que ningún disipador pasivo alcanza. Necesitas un componente de menor potencia, una mejor interfaz térmica, ventilación forzada o enfriamiento líquido.
¿Dónde encuentro θJC y θCS?
La θJC (unión-cápsula) viene en la hoja de datos del componente. La θCS (cápsula-disipador) depende del material de interfaz: el contacto en seco es lo peor, la pasta térmica es mejor, y un buen pad o pasta con buena presión de montaje suele quedar entre 0.1 y 0.5 °C/W.
¿Un ventilador cambia el resultado?
Un ventilador baja la θSA del disipador: el mismo disipador tiene una resistencia mucho menor con aire forzado que en aire quieto. Si tu presupuesto es difícil de cumplir de forma pasiva, poner un ventilador suele ser la solución más barata.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.