heat

放熱器

◆はじめに(2007/11/18)
トランシーバの終段に使うパワートランジスタでは、消費する電力の約半分は熱になり、効率よく放熱しないとトランジスタが熱暴走し、あえなく昇天することになりかねません。熱を逃がすものとして放熱器があり、計算式もＷｅｂ上で紹介されていますが中々面倒なので、大雑把に把握できないか調べてみました。

◆資料を調べる(2007/11/18)
「トロイダルコア活用百科　山村英穂著　ＣＱ出版社」のＰ１９４には

１Ｗ前後では４ｃｍ角１ｍｍ厚程度のアルミ板か、市販のケシゴム大の放熱器を付けるのがよい
５Ｗではタバコの箱大
１０Ｗでは２ｃｍ厚の文庫本大

との記述がありました。これで大雑把にはつかめますね。

◆放熱器のデータを調べてみる(2007/11/25)
トランシーバの終段に使った放熱器は、大阪・日本橋の「共立電子産業（シリコンハウス）」で買ったＬＳＩクーラー社の１７Ｐ２３という　幅２３．５×奥行１７×高２５ｍｍ　ものです。上記の大雑把な分類では、ケシゴムよりは大きいため、１～２Ｗで使えそうだと想像できます。ＳＳＢトランシーバは常にフルパワーを出すわけではありません。実際のＱＳＯを想定すると、音声には抑揚があるため平均値をフルパワーの７０％とし、また送受で半分になるため、最大電力に３５％をかけたものを平均電力と仮定しました。

◆出力２Ｗのトランシーバで計算(2007/11/25)
電源電圧１２Ｖ、コレクタ電流５００ｍＡ、消費電力６Ｗのトランシーバで、終段効率３３％であれば送信出力２Ｗで、発熱に使われる電力は４Ｗになり、４Ｗ×０．３５＝１．４Ｗの放熱が必要です。ＬＳＩクーラー社の電子カタログ特性図から加熱電力１．４Ｗの場合、温度上昇値は約２６℃となります。

◆実際に測定してみる(2007/11/25)
では、実際にトランシーバにつけたもので測定してみましょう。送信出力を０．７Ｗに設定し、赤外線温度計で放熱器の表面温度を測定します。室温１２℃にて１０分間測定し、加熱電力１．４Ｗにて温度上昇は２３．６℃になりました。夏場の気温３５℃であれば放熱器の温度は６０℃ほどになり、トランジスタが破壊されることはないと思いますが、こんな気温のときはまず運用はしないでしょう。hi

◆銅板で作る放熱器(2017/2/24)
励振増幅や終段に使うトランジスタは発熱するため放熱器が必要になりますが、ここでは２ＳＣ２０５３や２ＳＣ２５３８などに使う銅板製放熱器の作り方を紹介します。

０．２mm厚の銅板を幅１０mm長さ６０mmほどに切る。
２ＳＣ２０５３（φ５×８mm)に銅板を巻きつけ、密着するようラジオペンチで成形する。
銅板のあわせ面を半田付けし、適当な長さに端部を切りそろえる。
銅板の穴部に放熱用シリコングリスを注入し２ＳＣ２０５３を挿入する。

　
（左）銅板を切り出す　（右）銅板を巻いて成形する

　
（左）あわせ面を半田付けし端部を切りそろえる　（右）シリコングリス

　
（左）穴部にシリコングリスを満たす　（右）トランジスタの型名を記入しておくと後日にわかりやすい

＜完了＞