Pongamos un poco de teoría genuina en este tema.
Un cubo de silicio de 1 micra tiene una constante térmica de 11,4 nanosegundos.
Un cubo de silicio de 10 micras tiene un Timeconstante 100 veces más lento, o sea 1140 nanoSegundos (1,14uS)
Un cubo de silicio de 100 micras tiene un Timeconstante 100 veces más lento, o sea 114 microSegundos.
En el caso de las obleas que suelen procesarse como discos de silicio de 300 micras de grosor, el Timeconstant es 3*3 más lento, es decir, 1000 uS o 1 milisegundo.
Ahora pongamos esta placa de silicio de 0,3 mm de grosor encima de una placa de cobre de 3.000 micras (3 mm) de grosor (¿la pestaña de montaje TO-220?) que con 10 veces más de grosor hace que la temporización térmica sea aún 10 veces más lenta, hasta 100 milisegundos. Podemos hacer esto porque los Taus Térmicos del silicio y del cobre son casi iguales.
¿Qué significa todo esto? A menos que la duración del pulso sea > 0,1 segundos, casi todo el calor TIENE QUE QUEDAR dentro del silicio/cobre. La capacidad térmica de esa estructura bimetálica estará almacenando el calor durante ese pulso de 0,1 segundos (o más corto).
Puede configurar un modelo de elementos finitos. O bien, utilizar las siguientes reglas prácticas.
En 11,4 nanosegundos, la mayor parte del calor se propaga a menos de 1 micra.
En 1140 nanosegundos, la mayor parte del calor se propaga a menos de 10 micras.
En 114000 nanosegundos (114 microsegundos) la mayor parte del calor se propaga a menos de 100 micras.
etc.
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Parece razonable. Sin embargo, usted está muy fuera de la curva de la zona de funcionamiento seguro por encima de ese gráfico.
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Otra cosa de la que tendrás que preocuparte es de la resistencia térmica de tu ambiente. ¿Está el MOSFET montado en un disipador? ¿A una placa base controlada? ¿Con qué tipo de fijación (pasta térmica, cinta, etc.)?
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Probablemente peor que eso, ya que R se duplicará a medida que se calienta
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Además, los 448 K son la subida por encima del ambiente
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La implicación de lo que dijo user28910 es muy importante. El aumento real de la temperatura es de 448k o 448C. Así que la temperatura de la unión será de unos 478C. Obviamente el transistor fallará antes de que la unión alcance esta temperatura.
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¿Te refieres a 478 Kelvin?, añadí la temperatura ambiente de 30 grados en mi cálculo. ¿Ayudaría un disipador de calor?
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No. 478 C. El error que cometiste fue que convertiste un aumento de temperatura de Kelvin a Celcius restando 273. Eso no es correcto. Es un aumento de temperatura, no una temperatura real, por lo que no aplicas ninguna conversión. Es sólo la temperatura ambiente, que es 30C + 448 grados. Así que la temperatura de unión sería de 478 C. Eso es muy diferente de los 205 C que has calculado. 205C sería inseguro, pero podrías salirte con la tuya una o dos veces. 478C es catastrófico.
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El disipador no ayudará por las razones que expuso Analogsystemsrf. Básicamente, cuando el calor se genera en un corto período de tiempo, no tiene tiempo para viajar a un disipador de calor. Todo el calor tiene que ser almacenado temporalmente en el área que rodea inmediatamente la unión de silicio. Los disipadores ayudan a la disipación del calor en estado estable.
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La forma más fácil de ver el problema es realizar todos los cálculos en K hasta el final. 0,04 * 11.200 = un aumento de temperatura de 448K. La temperatura ambiente es de 303K. La temperatura de unión es, por tanto, 303 + 448 = 751K. 751 - 273 = 478 C.