Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

4 Applikationshinweise für Thyristoren und Netzdioden
Bild 4.2.9 R th(s-a)
des Kühlprofils P17 mit 130 mm Länge für Scheibenzellen bei doppelseitiger Kühlung
und Druckabfall DP zwischen Lufteintritt und -austritt als Funktion des in der Zeiteinheit durchströmenden
Luftvolumens V air
/t. ØD ist der Durchmesser des Kontaktstückes der Scheibenzelle.
Die mittlere Kühlluftgeschwindigkeit, multipliziert mit dem Durchtrittsquerschnitt A, ergibt die Kühlluftmenge
je Zeiteinheit:
3
V
air
m
Vair
A
t h
Dabei ist laminare Strömung vorausgesetzt. Zwischen den Rippen des Kühlkörpers herrscht jedoch
in der Regel turbulente Strömung. Das ist vorteilhaft, weil dadurch die Wärmeübertragung
vom Kühlkörper auf die Luft verbessert wird. Eine hinreichend genaue Messung der mittleren
Kühlluftgeschwindigkeit ist aber bei Turbulenz nicht möglich. Deshalb ist die Angabe dieser Größe
nur von geringem Nutzen. Um den R th
einer vorgesehenen Kühlkörper-Anordnung mit einem bestimmten
Lüfter zu ermitteln, zeichnet man zunächst die für den einzelnen Kühlkörper angegebene
Kurve der Druckdifferenz Dp als Funktion der Kühlluftmenge V air
/t (Bild 4.2.9) um in eine ebensolche
Kurve für die Gesamtanordnung. Weitere Druckabfälle, z.B. durch ein Filter, sind ebenfalls zu
berücksichtigen. In das gleiche Diagramm wird die Lüfterkennlinie eingetragen. Der Schnittpunkt
ergibt die Druckdifferenz und Luftmenge, die sich im Betrieb einstellen werden (Bild 4.2.10). Der
zugehörige R th(s-a)
kann im Kurvenblatt des Kühlkörpers abgelesen werden (Bild 4.2.11).
Sind mehrere Bauelemente auf einem gemeinsamen Kühlkörper (Kühlprofil) montiert, so rechnet
man mit der Gesamtverlustleistung aller Bauelemente und dem R th
des ganzen Kühlkörpers bei n
gleichmäßig verteilten Wärmequellen, wie er sich für die aus dem Schnittpunkt von Lüfterkennlinie
und Kühlkörperkennlinie ermittelte Kühlluftmenge V air
/t ergibt (Bild 4.2.10).
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