Estoy controlando un ventilador de CC por un AVR MCU y tengo curiosidad acerca de las características térmicas de un 2N3904 Transistor NPN sobre el que se conecta el ventilador.
Lectura del transistor ficha técnica encuentro los siguientes valores:
$$ R_{\theta J-A} = 200\text{ }^{\circ}\text{C/W} $$
$$ R_{\theta J-C} = 83.3\text{ }^{\circ}\text{C/W} $$
Yo esperaría que la resistencia térmica entre el ambiente y la carcasa:
$$ R_{\theta C-A} = R_{\theta J-A} - R_{\theta J-C} = 116.7\text{ }^{\circ}\text{C/W} $$
Es decir, esperaría que el caso se elevara \$116.7\text{ }^{\circ}\text{C/W}\$ sobre la temperatura ambiente por cada vatio de potencia que pasa por el transistor.
Ahora, la lectura de la tensión a través de los terminales del ventilador con mi multímetro, así como la corriente que el ventilador está consumiendo:
$$ V = 11.45\text{ V} $$
$$ A = 73\text{ mA} $$
Ahora calculo la temperatura de la caja que debo esperar:
$$ P = V \times A = 0.83\text{ W} $$
$$ T_C = T_A + P \times R_{\theta C-A} = 18 + 0.83 \times 116.7 = 114.86\text{ }^{\circ}\text{C} $$
Después de tener el ventilador en marcha durante más de 5 minutos, procedo a tocar el transistor y fracaso estrepitosamente al quemarme el dedo. La temperatura de la caja es quizás un poco superior a la ambiente, pero no lo suficientemente caliente como para sentir ninguna sensación de calor en los dedos.
En algún momento, cometí un gran error en mi comprensión del diseño térmico. ¿Qué estoy haciendo mal?
