Disipación térmica en componentes electrónicos

Tipo: Apuntes

Formato: Web

Autores: Miguel Ángel García, Juan Carlos Navarro Padilla

Web: www.electronicasi.com

Descripción: Apuntes sobre la disipación de calor en los componentes electrónicos semiconductores y cómo protegerlos de ella.

Introducción

La circulación de corriente por un componente electrónico provoca un aumento de la temperatura del cuerpo del mismo que hay que evacuar para evitar dañarlo.
Tras un tiempo de funcionamiento, el componente empieza a calentarse, es decir, aumenta su energía térmica, la cual debe salir del interior del componente hacia el ambiente. Cuando la potencia es demasiado alta lo que ocurre es que el componente no es capaz de expulsar tanta energía, y el componente se destruye.

Las potencias manejadas por los dispositivos semiconductores (BJTs, TRIACs, MOSFETs, reguladores de tensión, etc…) es en muchos casos de una magnitud considerable. Además, el problema se agrava teniendo en cuenta que el tamaño de tales dispositivos es muy pequeño, lo que dificulta la disipación del calor producido.

En la unión PN, si la temperatura aumenta lo suficiente, se produce la fusión térmica, inutilizando el dispositivo.
La temperatura en el cristal de silicio no puede superar un valor máximo que puede estar entre 125ºC y 150ºC (algunos componentes hasta 200ºC).

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Resumen del contenido

- Evacuación del calor producido.
- Temperatura del cuerpo Tj (temperatura de la unión en semiconductores).
- Evolución de la Tj en el tiempo.
- Ley de Ohm térmica.
- Circuitos térmicos en dispositivos de unión.
- Limitaciones térmicas de componentes.
- Optimización.
- El disipador de calor.

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