Online Rechner zur Wärmeableitung?

Hallo,

natürlich, das gibt es. Fischer Elektronik hat da ein gutes Werkzeug für:
https://www.fischere...hlkoerper-berechnen/
Der angegebene Link (pdf) läßt alle Berechnungen zu.

Dankeschön, aber ich meinte nicht umsonst "Online Rechner"
Denn Mathe war nie meine Stärke.
Mir würde alleine der Wärmewiderstand des Gehäuses reichen.
Die Materialstärke ist bekannt, die Legierung und aussenseitige Oberfläche...

Sal (Beitrag #1) schrieb:

Hier stellt sich für mich die Frage, ob bei den verwendetenTransistoren (2SC4468 / 2SA1695) überhaupt noch Kühlrippen nötig sind, da das ganze Gehäuse mit knapp einem Quadratmeter Oberfläche als Kühlung funktionieren könnte.

Das kann man ganz genau sagen: es kommt darauf an. Und zwar hängt das davon ab, wieviel Verlustleistung setzen die Transistoren im Maximum um, wieviele Transistoren sind es überhaupt, mit welchen Umgebungstemperaturen muß gerechnet werden usw.
Die einfachste Variante wird die sein, daß Du das Gehäuse hernimmst, die Transistoren samt Glimmerscheibe ins Gehäuse pflanzt, auf den worst case belastest und schaust, ob sie das aushalten und wie warm das Gehäuse und die Rückseite der Transistoren dabei wird.
Bitte nicht vergessen, daß die Transistoren ihr propagiertes Pc nur dann umsetzen dürfen, wenn der Kühlkörper unendlich gut ist, d.h. die metallische Rückseite auf 25°C gehalten wird.

https://www.heatsinkcalculator.com/
https://www.changpuak.ch/electronics/calc_23.php


MfG
DB

Nochmals Dankeschön,
aber wie bereits geschrieben - das Gehäuse existiert nur virtuell als CAD-Datei
Und natürlich zielt meine Anfrage darauf, dass nicht mal eben ein drei/vierstelliger Betrag von meinen
Ersparnissen in den Sand gesetzt wird, nur um rauszukriegen, dass es zwar hübsch ausschaut,
aber leider die Leistungstransistoren die Füße hochlegen
Zu den Daten:
Die 2SC4468 / 2SA1695 liefern im A/B Betrieb 65W an 4Ω pro Kanal.

Wieso ich überhaupt zu der Frage komme:
Hier hatte mal jemand LM4780 Verstärker verkauft:

https://audiosector.com/docs/patek-amp-se/details

Wie ihr seht, ganz ohne Kühlrippen oder Kühlung. Meines Wissens werden die LM4780 aber
mit einem 300VA /22V Trafo sehr warm, trotzdem scheints funktioniert zu haben.
Mein Gehäuse hat mindestens die dreifache Größe, bei ähnlichen Leistungsdaten...

ganz ohne Kühlung stimmt so aber nicht. So wie es aussieht kleben die beiden ICs direkt auf dem Kupferblech/Klotz in der Mitte des Aufbaues.

Was dein Problem betrifft, so ist weniger die Materialstärke als vielmehr die Grösse der Oberfläche maßgebend für ein vernünftige Wärmeabfuhr.
Natürlich ist das Material an der Stelle an der Transistor/IC montiert ist immer etwas dicker. Das aber auch nur um die Wärme im Material besser in die Verzweigungen/Rippen ableiten zu können. Die eigentliche Abkühlung läuft dann über die Oberfläche.
Wenn du das Teil sowieso fräsen lässt, dann lass doch gleich eine der Kühlung dienliche Struktur reinfräsen. Das muss ja nicht zwangsläufig wie banale Kühlrippen aussehe, es kann ja auch eine Art Designelement sein was unterm Strich aber die Oberfläche wesentlich vergrössert und somit für eine bessere Wärmeabfuhr sorgt.
Ich könnte mir da richtig tolle Sachen vorstellen. Damit hättest du nicht nur ein einmaliges Gehäuse, sondern ein funktionales noch dazu.

Danke,
das Prinzip ist mir ja bekannt. Und natürlich auch was sich der Entwickler des verlinkten Beispiels gedacht hat.
Auch sind längst Varianten fertig entworfen, wo Kühlrippen
eingearbeitet sind, die auch gefräst werden können - was aber ins Geld geht.
Grund: Was als Meterware auf dem Markt ist, schaut für meine Zwecke nicht gut aus.
Alutronic in Halver kam meinen Vorstellungen noch am nächsten, weil die auch Kührippen mit einem sehr
dicken Boden anbieten, so dass man unsichtbar von Innen verschrauben kann.

Aber wenn das Gehäuse an sich schon reicht, brauche ich die Rippen nicht.
Die Online Kalkulatoren sind für Kühlkörper ausgelegt, leider lassen sie sich nicht betrügen,
so dass ich als ersten Schritt einfach meine Wandstärke und Oberfläche eingeben könnte...

Wie hoch soll denn der Class-A Anteil / Ruhestrom und Deine Betriebsspannungen pro Kanal sein?

Hast Du eine Vorstellung vom Anwendungsprofil (PA / Home Hifi / Wirkungsgrad der Lautsprecher, typische Leistungsanforderung
Umgebungstemperatur) respektive zu den SOA (Safety Operation Area) Anforderungen für den Amp?

Hat die Schaltung Thermische Sicherungs / BiasAdaptions Sensoren / Kompensations Elemente ?

Welche Wäreableitungs Elemente, Bohrungen/Konvektions Formen sind innen/aussen am Gehäuse vorgesehen ?
Siehe Designs von Jeff Rowland, Aavik, Dan D`Agostino, Viola Audio Labs etc

Aufstellungs Füße, freie Aufstellweise, oder im Rack / in geschlossenen Möbeln ?

1m² zusammenhängende Abstrahl Fläche mit 2cm Dicke aus dem Vollen Alu gefräst das ist doch schon mal ein Wort.
Ansonsten nimm einen entsprechenden Kupferblock, der hat ca. die 2.5 fache Wäremableitfähigkeit

Gute Beschreibung und Anleitung zur Auslegung des Kühlkörpers z.B. hier und auf weiteren Links im Text:

http://sound.whsites.net/articles/heatsink-amp.htm

Grüsse und viel Erfolg bei der Planung

Merci!
Die Schaltung ähnelt der des Nakamichi IA-3, ich glaube, die Spannung liegt um 24V,
[url]http://bilder.hifi-forum.de/max/2060/nakamichi-ia-3s_121146.jpg[/url

Beim Vorbild wurde bisher der Trafo das wärmste, der war ziemlich unterdimensioniert...
Ich schätze, in der originalen Schaltung nimmt der Kühlkörper eine Fläche von 200x60x40 ein...

Du sagt im Titel,
Du hast ca. ~1m² (Quadrat meter) Oberfläche mit bis zu 20mm Dicke Alu aus dem Vollen gefräßt,
das sind dann irgendwas geschätzt zwischen =~10000-20000cm³ Alu, also ca ~25-54Kg Alu ?
Das mit der Frage ob das für den genannten/gezeigten Nakamichi IA-3 Mini-Me Verstärker reicht meinst Du
jetzt nicht ernst :
Dachte Du willst eine Gryphon Antileon mit 100Watt Class A nachbauen
Denke Du solltest mal ein Bild des Gehäuses einstellen.
Grüsse

Doch, ich meine es schon ernst.
Aber es sind "nur" 5kg und laut Cad Programm nur ein halber qm.

Der Hintergrund:
Es wird ein Verstärker mit eingebautem DA-Wandler.
Und die Nakamichi-Schaltung hat 4 mal so teure Geräte ausgestochen, die ich zu Hause
durchgehört hatte.
Alle Bautele wie die Transistoren werden noch produziert, also baue ich sie nach.

Zum Gehäuse
Wenn man ausserhalb der Norm(teile) als Einzelstück ein Gehäuse herstellt,
dass dazu eine eigenwilligere Form hat, also nicht die übliche "Kiste" ist,
wird es sehr schnell teuer.

Das Einrichten der einzelnen Teile (Fronten, Seitenplatten, Ober/Bodenplatten) auf der Fräse
braucht mehr (Maschinen-)Zeit als der Fräsvorgang an sich. Dazu Gewindebohrungen,
Aussparungen, Einfräsungen etc.
Sollen die Teile mit einer hohen Genauigkeit zueinander passen, wird es noch teurer.
Auch müssen eventuell weitere Teile zur Fixierung beim Fräsen hergsestellt werden.

Nimmt man aber einen einzelnen Block und fräst alles aus dem aus, sinkt der Arbeitaufwand,
trotz anfänglich sehr viel höherer Materialkosten wobei der Spanabfall in der Recyclingkreislauf zurückfliesst.

Die 20mm Wanddicke sind also kein Overengineering oder High End, sondern die Billigvariante,
vom Alublock möglichst viel stehen zu lassen

Papa Pass sagt in seinem DIY Forum zur Dimensionierung der Kühlkörper folgendes:
"Just make it big"
Ob Du nun 5Kg oder 10Kg an Voll-Alu für das Konstrukt nimmst, dimensioniere einfach
ein wenig großzügiger.
Aus Erfahrung, vor allem wegen der Integration eines DAC´s/Zusatznetzteile, es braucht immer alles
ein wenig mehr Platz / Luft allein schon wegen eventuellen nötigen Änderungen und der Einbau,- und Service-Zugänglichkeit.

Viel Spass & Erfolg bei der Planung und Umsetzung des Verstärkers.
Grüsse

Was wieder zur Anfangsfrage zurückführt...
Die verlinkten Tools erlauben nur die Berechnung von Kühlkörpern
und nicht von beliebigen Körpern...

Warum so kompliziert .
Bestimme doch über den ~Daumen die Größe / Dicke des Alu Profil Montagebereiches der Transistoren (Du sagt ja 20mm),
sowie die effektive Dicke & Kühlfläche des Kühlkörpers/Kühlrippen aus dem Nakamichi Verstärkerchen.

Sorge bei Deinem CAD Gehäuse Design für ähnlich Dicken / Fläche und Distanz/Anordnung mit ähnlichem Wärme Konvektionseffekt,
schlag nochmals 50% drauf und fertig ist die Laube.

Warum so kompliziert .

Weil das Gehäuse selber der Kühlkörper ist und keine Lamellen vorgesehen sind.

Normalen Kühlkörper berechnen und schauen welche Oberfläche das Gehäuse hat.
Ein vergleichsweise massives Gehäuse hat auch noch einen entsprechende Wärmekapazität.
Der abgebildete Nakamichi-Amp ist recht schmal gekühlt, aber vermutlich betriebssicher dimensioniert.
Früher reichte für ähnliche Betriebsverhältnisse U-Bleche oder die Gehäuserückwand.