Electrónica de Potencia/TRIAC/Disipadores de calor

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Los disipadores de calor son componentes metálicos que utilizan para evitar que algunos elementos electrónicos como los transistores o en nuestro caso triac se calienten demasiado y se dañen. El calor que produce un transistor no se transfiere con facilidad hacia el aire que lo rodea.
Algunos encapsulados son de plástico y otros metálicos. Los que son metálicos transfieren con más facilidad el calor que generan hacia el aire que lo rodea y si su tamaño es mayor, mejor. Es importante aclarar que el elemento que uno ve, es en realidad la envoltura de un pequeño "chip" que es el que hace el trabajo, al cual se le llama "juntura" o "unión".
La habilidad de transmitir el calor se llama conductancia térmica y a su recíproco se le llama resistencia térmica (Rth) que tiene unidad de °C / W (grado Centígrado / Watt).
Ejemplo: Si el RTH de un Triac es 3.6°C/W, esto significa, que la temperatura sube 3.6°C por cada Watt que se disipa.
Poniéndolo en forma de fórmula se obtiene: R = T / P,
Donde:

  • R = resistencia
  • T = temperatura
  • P = potencia

La fórmula anterior se parece mucho a una fórmula por todos conocida (La ley de Ohm). R = V / I. Donde se reemplaza V por T a I por P y R queda igual.

Ejemplo:  Se utiliza un Triac FKPF8N80 que produce 5 Watts en su "juntura".
Con los datos del Triac FKPF8N80, este puede aguantar hasta 200 Watts en su "juntura" (máximo) y tiene una resistencia térmica entre la juntura y la carcasa de: 3.6°C/W (carcasa es la pieza metálica o plástica que se puede tocar en un transistor)
Si la temperatura ambiente es de 23°C, ¿Cuál será la resistencia térmica del disipador de calor que se pondrá al transistor? (RDA)
Con RJC = 3.6°C/W (dato del fabricante), la caída de temperatura en esta resistencia será T = R x P = 3.6°C x 5 Watts = 18 °C
Con RCD = 0.15°C/W (se asume que se utiliza pasta de silicón entre el elemento y el disipador), la caída de temperatura en RCD es T = R x P = 0.15 x 5 Watts =  0.75°C.
Tomando en cuenta que la temperatura del aire (temperatura ambiente es de 23°C), el disipador de calor tiene que disipar: 100°C – 18°C – 0,75°C – 23°C = 58°C.
Esto significa que la resistencia térmica del disipador de calor será: RDA = 58°C / 5 W = 11.6°C/Watt.. Con este dato se puede encontrar el disipador adecuado.