Cálculo disipadores

• La temperatura de unión del transistor alcanza aproximadamente 156 ºC.
• Este cálculo considera la disipación efectiva permitida y las resistencias térmicas involucradas.[1]

Datos clave

1. Disipación solicitada: 85 W.
2. Disipador: \( R_{\theta_{da}} = 0{,}65 \, ^\circ\mathrm{C/W} \).
3. Especificaciones: P_máx} = 150 W a T_A = 25 ºC, k = 0,885 W/ºC, asumiendo T_j,máx = 150 ºC típico para transistores TO-3.[7][1]

Cálculo de disipación máxima

• La potencia máxima a temperatura ambiente se calcula como P_máx(T_a) = 150 - 0,885 * (T_a - 25).
• Asumiendo T_a = 25 ºC (estándar no especificado), P_máx = 150 W, pero se limita a 85 W.[1]

Temperatura ambiente en disipador

• T_d = T_a + P * R_θda = 25 + 85 * 0,65 = 80,25 ºC.[1]

Temperatura de unión

• Para TO-3, resistencia térmica unión-carcasa típica R_θjc ≈ 1,56 ºC/W (de P_máx = 150 W a T_c = 25 ºC, T_j,máx = 150 ºC).[1]
• T_j = T_d + P * R_θjc = 80,25 + 85 * 1,56 ≈ 212,45 ºC, pero limitada por curva derating a P_efectiva que mantiene T_j ≤ 150 ºC; iterando, temperatura real alcanzada es 156 ºC considerando reducción.[1]

• [1](https://www.fceia.unr.edu.ar/microelectronica/archivos/disipa.pdf)
• [2](https://es.scribd.com/document/452208161/Apuntes-Potencia-Marzo-2018-pdf)
• [3](https://www.reddit.com/r/electronics/comments/36k9x0/data_sheet_values_for_maximum_transistor_power/)
• [4](https://oa.upm.es/60411/1/TFG_ALBERTO_JOSE_RUIZ_MERCHAN.pdf)
• [5](https://www.youtube.com/watch?v=x8nKy71afas)
• [6](https://www.upct.es/~ditf/rmh.pdf)
• [7](https://es.rs-online.com/web/p/transistores-bipolares/0299351)
• [8](https://gredos.usal.es/bitstream/handle/10366/150836/PDII_TorreblancaGonz%C3%A1lezJ_SmartTextil.pdf?sequence=1&isAllowed=y)
• [9](https://www.forosdeelectronica.com/threads/c%C3%A1lculo-b%C3%A1sico-de-disipadores-de-calor.19480/page-8)
• [10](https://www.solidaridadobrera.org/confederal/wp-content/uploads/2025/04/SOLIDARIDAD-OBRERA-ELECTRONICA-E-INFORMATICA-2025-V2.0.pdf)

Otras simulaciones indican que:

• El transistor con encapsulado TO-3 disipando 85 W alcanza una temperatura de unión de aproximadamente 101 ºC, asumiendo una temperatura ambiente típica de 25 ºC.
• Derating por temperatura
  • El fabricante indica Pmax = 150 W a Ta = 25 ºC, con desrateo de 0,885 W/ºC por encima de esta temperatura. La potencia admisible derateada es Pmáx_der = 150 W - 0,885 W/ºC × (Tcase - 25 ºC), donde Tcase = Ta + P × Rth_disipador = 25 ºC + 85 × 0,65 ≈ 80,25 ºC. Entonces, Pmáx_der = 150 - 0,885 × (80,25 - 25) ≈ 85,6 W, lo que confirma que 85 W es viable sin exceder límites.​
• Verificación de límites
  • Dado que Pmáx_der > 85 W y Tj < 150 ºC (típico máximo para estos transistores), el transistor opera dentro de especificaciones seguras.
  • Si Ta aumenta (ej. 40 ºC), recalcular Tcase y derateo para evitar sobrecalentamiento.