Was passiert wenn man einen LM3886T nicht isoliert?

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floorcable
Stammgast
#1 erstellt: 03. Feb 2009, 18:57
Hallo,

ich bin gerade dabei meinen perönlichen 3-Res-Amp aufzubauen.
Im Elektronikladen um die Ecke habe ich den LM3886T erstanden, der leider eine blanke Befestigug / Fahne aufweist. Des öfteren ist zu lesen dass diese bei Montage am Kühlkörper isoliert werden muß.

Frage: Warum? Ist das Teil so aufgebaut dass da eine Spannung anliegt? Der nächste Schritt wäre ja für einen möglicht guten Wärmeübergang zu sorgen, mit Wärmeleitpaste etc. Ein Isolator ist da wieder hinderlich (Obwohl der LM3886 ja nicht besonders heiß wird...)

Die bisherigen Bewohner des Kühlkörpers (TDA 7377) waren auch mit der blanken Metallrückseite daran befestigt, daher auch meine Frage.

Wenn Isolierung sein muß ist die nächste Frage: Womit? Genügt einfaches Isolierband oder gar Tesa?

Ich löte jetzt erst mal ein paar Widerstände an und schau gleich noch mal hier rein...

Grüße
Dirk
pelowski
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 03. Feb 2009, 22:15
Hallo,

wenn Dein Kühlkörper potentialfrei ist (auch nicht Massepotential), mußt du nicht isolieren.
Ansonsten verweise ich auf das Datenblatt:

Note 12: The LM3886T package TA11B is a non-isolated package, setting the tab of the device and the heat sink at V− potential when the LM3886 is directly
mounted to the heat sink using only thermal compound. If a mica washer is used in addition to thermal compound, θCS (case to sink) is increased, but the heat sink
will be isolated from V−.

und:

Should it be necessary to isolate V− from the heat sink, an
insulating washer is required. Hard washers like beryluum
oxide, anodized aluminum and mica require the use of thermal
compound on both faces. Two-mil mica washers are
most common, giving about 0.4°C/W interface resistance
with the compound.
Silicone-rubber washers are also available. A 0.5°C/W thermal
resistance is claimed without thermal compound. Experience
has shown that these rubber washers deteriorate and
must be replaced should the IC be dismounted


Grüße - Manfred
floorcable
Stammgast
#3 erstellt: 03. Feb 2009, 22:25
Danke!

Dann werde ich den Bastelladen meines Vertrauens aufsuchen und fragen was man da so nimmt...

Grüße
Dirk
MosFetPapa
Stammgast
#4 erstellt: 03. Feb 2009, 23:36
Moin,
frag da mal nach Kapton.
http://www.schuro.de/Daten/Fischer/Kapton.pdf
Hab ich vor einiger Zeit in nem andern Fred gesehen.
Sollen eine gute Wärmeleitfähigkeit haben und zusätzliche Wärmeleitpaste ist auch überflüssig.
Beruht allerdings noch nicht auf eigenen Erfahrungen, ich will die demnächst auch erst mal ausprobiern.
Gruß Holger
joTkAer
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 04. Feb 2009, 15:11
Vielleicht ne dumme Frage zu einer Situation, in die ich eventuell nie komme, aber: womit verschraubt man das Ganze dann in dem Falle? Nylon-Schrauben? 08/15 Schrauben jedenfalls würden den Aufwand mit (elektrisch) isolierenden aber brauchbar wärmeleitenden Unterlegscheiben ad absurdum führen ...

lg,
Klaus
pelowski
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 04. Feb 2009, 15:26
Hallo Klaus,

das ist ganz einfach. Es gibt für diesen Fall Isoliernippel,
die dafür sorgen, daß Metallschraube und Kühlfahne/Kühlblech
nicht in Kontakt kommen.

Grüße - Manfred
detegg
Inventar
#7 erstellt: 04. Feb 2009, 15:28
Die Isolierbuchsen gibt es für die verschiedenen Gehäusetypen und M3-Schrauben



Gruß
Detlef
Hannomag
Stammgast
#8 erstellt: 04. Feb 2009, 17:09
Hallo,

isolieren ist immer sinnvoll, es sei denn, der IC sitzt solo montiert, auf einem isoliert befestgten KK, in einem geschlossenen konvektionsfähigem Gehäuse. (nicht anzunehmen)

Aber:
Der "Vorbewohner" konnte maximal 36W in den KK pumpen!
Der 3886 kann bis zu 125W abgeben.

Guckst du:

http://www.datasheet...nductor/DS011833.PDF

Der Hersteller rechnet mit einem maximalen Wärmewiderstand des KK bei maximaler Leistungsabgabe des IC, mit 0,2°C/W.
Das sind ca. 30cm*30cm Kühlrippenprofil vom feinsten.

Die Aussage,


(Obwohl der LM3886 ja nicht besonders heiß wird...)


,kann man wohl so nicht ganz stehen lassen.
Mit einem normalen KK lassen sich Ausgangsleistungen bis etwa 40W thermisch grad noch so beherrschen, aber ich befürchte mal, der TDA7377-KK gehört nicht dazu.

mfg Dirk


[Beitrag von Hannomag am 04. Feb 2009, 17:17 bearbeitet]
floorcable
Stammgast
#9 erstellt: 04. Feb 2009, 18:36
Hallo,

vielen Dank für die rege Beteiligung.

ICh komme gerade aus dem Elektronikladen, dort habe ich selbstklebende (elektrisch)isolierende Wärmeleitpads erstanden und Kunststoffschrauben um das ganze zu befestigen.

Bisher habe ich in diversen Berichten über gainclones gelesen das bei normaler Lautstärke der Kühlkörper grade mal handwarm wird und schon ein Gehäuse mit etwas dickerer Wandstärke genügt um auf einen extra Kühlkörper zu verzichten. Das deckt sich auch mit den Erfahrungen die mir persönlich bekannte gainclone-Bastler gemacht haben

Ich Liege irgendwo dazwischen: Ich verwende ein alte Gehäuse von einem billig-DVD-Home-Theater-Schrott. Der Alu-KK bsteht aus einer Winkelschiene, eine Seite massiv (da wird der Chip angesetzt) die andere Seite regelmäßig durchbohrt.

Ich habe am Gehäuseboden entsprechende Bohrungen angefertigt, der Kühlkörper wird passgenau aufgeschraubt und damit hilft das Gehäuse zusätzlich bei der Wärmeabfuhr.

Versuch macht kluch, ich werds auf jeden Fall ausprobieren. Dann gibts auch Bilder, versprochen!


Mit einem normalen KK lassen sich Ausgangsleistungen bis etwa 40W thermisch grad noch so beherrschen,


Ich hab hier Lautsprecher mit ~95dB Wirkungsgrad stehen, ich glaube kaum das die jemals mit 40W gefüttert werden, zumindest nicht in meiner Wohnung...

Grüße
Dirk
Hannomag
Stammgast
#10 erstellt: 05. Feb 2009, 00:51
Hallo Namensvetter,

viele User betrachten die Maximalleistung eine Verstärkers, als das, was man auch erreichen will. Also war der Hinweis nur in diese Richtung gedach.
Bei LSPs mit 95% Wirkungsgrad reichen sicher ein paar Watt, um es sich nicht mit den Nachbarn zu verderben. Dann reicht die Kühlung sicherlich aus und man wird mit einem feinen Klang belohnt.Dann musst du ja auch nicht an die Grenzen der Betriebsspannung gehen. +/- 24V oder so, sollten dann genügen. Das spart Geld und Gewicht bezüglich des Trafos.


mfg Dirk
detegg
Inventar
#11 erstellt: 05. Feb 2009, 02:16

Hannomag schrieb:
Bei LSPs mit 95% Wirkungsgrad ...

Liebe Dirk´s,

das lass´ ich jetzt mal nicht so stehen - Lautsprecher haben einen Wirkungsgrad << 5% und (möglicherweise) einen Kennschalldruck von >95dB/1W/1m - wie oft gilt: guter Motor = gute Effizienz

gut´s n8chtle

Detlef
Hannomag
Stammgast
#12 erstellt: 05. Feb 2009, 02:33
juchuu...

sorry, das ist mir nur so beim schreiben passiert. Bei Wirkungsgraden geht der finger irgendwie automatisch aufs %chen.

Selbstverfreilich mein ich die dB-Dingers.

Danke fürs Draufaufmerksammachen. Ich gelobe, Kontrolle über meine Finger zu erhalten!

In dem Sinne... Dito!

Gruß Dirk
floorcable
Stammgast
#13 erstellt: 05. Feb 2009, 08:51
moin,

ich meinte natürlich auch den Kennschalldruck und nicht den Wirkungsgrad (<- leider gibts die nicht mit Kaffeetasse...)

Am Freitag werde ich wahrscheinlich den ersten Probelauf starten, bin schon ganz heiß

Grüße
Dirk
pacificblue
Stammgast
#14 erstellt: 05. Feb 2009, 17:34

Hannomag schrieb:
Der Hersteller rechnet mit einem maximalen Wärmewiderstand des KK bei maximaler Leistungsabgabe des IC, mit 0,2°C/W.

Nicht doch. Der Hersteller rechnet mit einem Wärmeübergang von 0,2 K/W durch Isolierscheiben, Wärmeleitpaste, etc. zwischen IC und Kühlkörper.
Andererseits:
pelowski schrieb:

Two-mil mica washers are
most common, giving about 0.4°C/W interface resistance
with the compound.
Silicone-rubber washers are also available. A 0.5°C/W thermal
resistance is claimed without thermal compound.

Da kann nun jeder drüber denken, was will er.
Jedenfalls kommen dazu 1 K/W vom IC und das, was auch immer der Kühlkörper hat. Alles zusammengenommen multipliziert mit der Wärmeabstrahlung und addiert zur Umgebungstemperatur ergibt die IC-Temperatur.


Hannomag schrieb:
Die Aussage,


(Obwohl der LM3886 ja nicht besonders heiß wird...)


,kann man wohl so nicht ganz stehen lassen.

Stimmt. Das hängt im wesentlichen von drei Faktoren ab. Von der Versorgungsspannung, dem Lastwiderstand und der maximalen Umgebungstemperatur. Der LM3886T kann bei 25 °C 125 W an den Kühlkörper abgeben, bei 150 °C nur noch ~40W. Das heißt also
    - mit den Formeln auf Seite 17 im Datenblatt ausrechnen, wieviel Leistung abgegeben wird.
    - Interpolieren zwischen 125 W / 25 °C und 40 W / 150 °C, wie warm der IC höchstens werden darf.
    - richtigen Kühlkörper bestimmen, der bei der tatsächlichen Wärmeabstrahlung den passenden Wärmewiderstand hat.

Letzteres ist wichtig, weil der Wärmewiderstand eines Kühlkörpers mit zunehmender Temperatur steigt und die Angaben der Lieferanten meistens den optimistischsten Fall angeben. In Wirklichkeit hat man dann mit einer geringeren Verlustleistung einen höheren Wärmewiderstand als erwartet und der IC läuft heißer als er soll.
Hannomag
Stammgast
#15 erstellt: 05. Feb 2009, 18:50
Stimmt. Da hab ich mich verübersetzt. Danke pacific.

Interessieren würde mich trotzdem mal, ob man die angegebenen 68W+68W des Chips theoretisch, unter welchen Bedingungen, überhaupt erreichen könnte, oder ob das nur eine Marktschreierische Aufmachung des Herstellers ist.

Allerdings nicht in diesem Fred hier, der hat damit ja nix zu tun und DAS würde den Rahmen sprengen.

@Dirk
Ich wünsch dir viel Erfolg beim Aufbau und gute Ergebnisse.
Meld dich mal, wenns fertig ist und mach mal n paar schicke Fotos.

mfg Dirk
pacificblue
Stammgast
#16 erstellt: 06. Feb 2009, 07:22

Hannomag schrieb:
Interessieren würde mich trotzdem mal, ob man die angegebenen 68W+68W des Chips theoretisch, unter welchen Bedingungen, überhaupt erreichen könnte

68 W erreicht man mit einem 2*30 V Trafo an 8 Ohm oder mit einem 2*22 V Trafo an 4 Ohm. Kühlkörper dazu über den Daumen < 1,5 K/W pro IC bei ~40 W Pd für die unisolierte Version (Vorsicht, Kühlkörper erreicht deutlich über 60 °C) und < 0,7 K/W für die isolierte Version. Die 8 Ohm Version läuft dann auf keinen Fall mit 4 Ohm Lautsprechern.
OmegaAudioSys
Ist häufiger hier
#17 erstellt: 06. Feb 2009, 12:50
Kleiner Tipp zum Isolieren.
Alles was an einem Kühlkörper geschraubt oder Geklammert wird und hinten Blank ist wird bei mir Isoliert.
Es gibt sehr gute Isoliermatten die gleichzeitig Wärme leitend sind ( Wärmeleitpaste nicht mehr nötig , da kann man sich runter schneiden was man braucht.
Der Nebeneffekt bei der Sache ist dass man immer auf der sicheren Seite ist.
So habe ich das gleich bei meiner Ausbildung gelernt.

Gruß Omega
joTkAer
Ist häufiger hier
#18 erstellt: 10. Feb 2009, 14:22
@Manfred & Detlef:

Danke für's "Knopf-im-Hirn-auflösen"! Eigentlich "eh kloa"

lg,
Klaus
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