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Dissipador de calor rogers

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1. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA B DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA5o período Disciplina: Eletrônica Aplicada I -…
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  • 1. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA B DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA5o período Disciplina: Eletrônica Aplicada I - TE228Professor: Cálculo térmico em semicondutoresRogers DemontiObjetivos:Recapitular os conceitos da propagação do calor.Realizar o cálculo térmico para dissipação de calor em semicondutores.ReferênciasPAULA, Luciano Severino de. Apostila de Eletrônica Aplicada. Federação dos CírculosOperários do Rio Grande do Sul. Escola Técnica Santo Inácio. 2008.
  • 2. Cálculo térmico em semicondutoresIntrodução As potências manejadas pelosdispositivos semicondutores, transistores,TRIAC, MOSFET, Reguladores de tensão etc.,tem em muitos casos uma magnitudeconsiderável. Além disso, o problema se agravatendo em conta que o tamanho de taisdispositivos é muito pequeno, o que dificulta atransferência do calor produzido. Um corpoque conduz uma corrente elétrica perde partede energia em forma de calor por efeito Joule.No caso dos semicondutores, manifesta-seprincipalmente na junção PN, e se atemperatura aumenta o suficiente, produz-se a fusão térmica da junção, inutilizando odispositivo. Os dispositivos de potência reduzida, dissipam o calor através de seuencapsulamento para o ambiente, mantendo um fluxo térmico suficiente para evacuar todo ocalor e evitar sua destruição. Nos dispositivos de maior potência, a superfície doencapsulamento não é suficiente para poder evacuar adequadamente o calor dissipado. Recorre-se para isso aos radiadores (heatsinks), que proporcionam uma superfície adicional para o fluxotérmico.Propagação do calor O calor se transmite mediante três formas conhecidas: radiação, convecção e condução.Por radiação recebemos os raios do Sol. A radiação não precisa um meio material parapropagar-se, pode fazê-lo através do vácuo. Todo corpo com uma temperatura superior ao zerograu absoluto (kelvin) produz uma emissão térmica por radiação que neste caso é de umamagnitude desprezível e portanto não levamos em conta a emissão por radiação. A convecção éum fenômeno que ocorre nos fluidos, tais como o ar ou o água. Este fenômeno favorece apropagação do calor nestes corpos, que são muito bons isolantes térmicos. Um corpo quentesubmerso em ar faz que as zonas próximas ao mesmo se esquentem, o que a sua vez ocasionauma diminuição de sua densidade, e por isto se deslocará esta massa de ar quente para níveismais elevados dentro do recinto. Imediatamente, o "oco" que deixou este ar é ocupado por ar mais frio, e assim se repete ociclo, gerando correntes convectivas que facilitam o fluxo térmico. Este mesmo fenômeno se dána água, ou em qualquer líquido ou gás. A transmissão por condução se manifesta em corpos sólidos. Curiosamente os corpos quesão bons condutores elétricos, também o são térmicos. Isso se explica a nível subatômico. Ocobre, a prata, níquel, alumínio, ouro, etc., são excelentes condutores. Se aplicamos uma chamaa uma barra de cobre, em seguida notaremos o calor pelo extremo que o agarramos. Este calorse propagou por condução. 2
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  • 7. Perfis típicos de dissipadores - Semikron 7
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