RAFFREDDAMENTO DEI SEMICONDUTTORI - 6



TRANSISTOR DI POTENZA

Le cose si complicano notevolmente quando, prendendo in considerazione gli elementi fin qui analizzati, ci si riferisce ai transistor di potenza. Per i quali i costruttori non offrono quasi mai dei dati precisi ed immediatamente utilizzabili per impieghi pratici dei componenti. E tutto ciò perché il potere di dissipazione, nei transistor di potenza, dipende in massima parte dalle condizioni di montaggio. Il solo dato che il costruttore dichiara è quello della potenza dissipabile nel caso di impiego di raffreddatore ideale, non realizzabile nella pratica comune, ma soltanto e approssimativamente componibile, a prezzi proibitivi, in pochi laboratori specializzati. Ma questo è un modo per fornire l'indicazione della resistenza termica giunzione-contenitore del transistor. Quando si monta praticamente un transistor in un circuito utilizzatore, secondo la tecnica abituale indicata in figura 8, per valutare la reale possibilità di dissipazione termica del componente, occorre sommare la resistenza termica giunzione-contenitore con quella radiatore-ambiente in condizioni ideali. Tuttavia, prima di procedere con questo metodo di calcolo, si deve osservare attentamente il radiatore, perché qualche modello reca una particolare indicazione che ne obbliga l'uso in ventilazione ad aria forzata, alla velocità di parecchi metri al secondo (m/s).

Fig. 8 - Normale metodo di applicazione di un transistor di potenza su telaio metallico, con interposizione di foglietto isolante di mica e di grasso al silicone.  

Il diagramma riportato in figura 9 interpreta il comportamento di un transistor munito di dissipatore ideale.

                                                0    25    50    75  100  125  150  175  200

Fig. 9 - Curva interpretativa della dissipazione di un transistor di potenza munito di radiatore ideale (tratto intero) e diagramma relativo alla dissipazione dello stesso componente munito di raffreddatore reale (linea tratteggiata).

 Mantenendo la giunzione a meno di 200°C, ad una temperatura ambiente di 75°C, il componente è in grado di dissipare la potenza termica di 80 W. E questo è il caso dei transistor di buona qualità in genere, realizzati in contenitore metallico, i quali con l'impiego di un reale, ma ottimo radiatore, possono dissipare potenze fino a 35 W. Dunque, il diagramma di figura 9 fa riferimento, con la sua linea intera, agli impieghi dei transistor di potenza con radiatore ideale. Con la linea tratteggiata, lo stesso diagramma interpreta il comportamento dei transistor di potenza montati nei circuiti con raffreddatore reale. 
In figura 10 e' riportato come deve essere posizionato il radiatore mentre in figura 11 e' riportato un modello di radiatore di potenza.