放熱器

はじめに(07/11/18)
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(07/11/18)
「トロイダルコア活用百科 山村英穂著 CQ出版社」のP194には

  1. 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
  2. 5Wではタバコの箱大
  3. 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(07/11/25)
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(07/11/25)
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(07/11/25)
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