Electronica

20/ Disipadores

Sabemos que los transistores de salida deben montarse sobre un disipador con un aislador de mica y grasa siliconada pero no sabemos cual debe ser la superficie del disipador y su espesor. Inclusive no sabemos cual debe ser su color.

Los parámetros térmicos de los componentes son tan importantes o más que los eléctricos. Inclusive tienen leyes equivalentes a las eléctricas que nos permiten realizar cálculos precisos. Pero luego del cálculo vienen las mediciones y allí fallan hasta los ingenieros mas fogueados. Basta con decir que la temperatura mas importante es la del chip de los transistores de salida y aunque parezca imposible en esta lección le vamos a enseñar a medirla sin ningún otro instrumento mas que un simple tester de aguja, los propios transistores de salida y mucho ingenio.

¿Y porque la temperatura del chip es tan importante? Porque los transistores están fabricados con cristal de silicio y este elemento químico pierde su propiedad como cristal a unos 200ºC destruyéndose el transistor. Pero aun antes de llegar a esas temperaturas la vida de los transistores de potencia depende de la temperatura del chip. En efecto el chip está pegado sobre una lámina de cobre para transferirle su temperatura; y esta lámina se la transfiere al disipador externo. Si el chip llega a temperaturas muy altas se dilata mucho; lo mismo ocurre con la lámina de cobre; pero el coeficiente de dilatación de ambos materiales es muy diferente y se produce un fenómeno de dilatación diferencial que termina despegando progresivamente el chip del cobre con cada calentamiento y enfriamiento. Finalmente el chip se despega por completo y su calor no puede transferirse al exterior; se calienta por arriba de 200ºC y el transistor se destruye.

Por eso la primer premisa es mejorar el rendimiento del amplificador y la segunda es disiparlo adecuadamente. Lo primero implica una medición eléctrica que ya sabemos hacer y lo segundo una medición térmica.

Los disipadores de calor

Un disipador es un componente metálico generalmente de aluminio que se utilizan para evitar que algunos dispositivos electrónicos como, transistores bipolares, reguladores, circuitos integrados etc. se calienten y se dañen.

El calor que produce un dispositivo electrónico no se transfiere con facilidad al exterior del mismo. En incontables ocasiones esto produce daños en el propio componente y sus accesorios deteriorando incluso la plaqueta donde esta montado el transistor. Por ese motivo es necesario dotar al transistor de algún dispositivo que extraiga el calor producido.

Para que un semiconductor disipe la potencia adecuada, hay que mantener la temperatura de la juntura (chip) por debajo del máximo indicado por el fabricante. El paso de la corriente eléctrica por un semiconductor, produce un aumento de la temperatura del chip que llamaremos Tj. Si se quiere mantener la temperatura en un

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