Les dissipateurs thermiques également appelés refroidisseur ou radiateur ou heatsinks sont des dispositifs placés sur un boîtier de composant dans le but de faciliter le refroidissement d’un semi-conducteur. Un semi-conducteur est amené à dissiper de la chaleur lorsque ce dernier est parcouru par un courant sous une tension donnée, par effet Joule. L’échauffement par effet Joule peut avoir des conséquences sur la destruction du silicium si la température de la puce atteint des valeurs trop importantes car l’énergie calorifique produite n’est pas correctement évacuée vers de l’air ambiant par convection naturelle à travers le boîtier. Le but du dissipateur est d’augmenter la surface de contact du boîtier du composant avec l’air ambiant, en améliorant ainsi l’évacuation de la chaleur et donc les échanges thermiques sont simplifiés.

Sachez que le dissipateur doit être mécaniquement et thermiquement en contact avec le boîtier du composant.

De nombreux types de dissipateurs thermiques sont proposés par les constructeurs : dissipateur s’adaptant aux boîtiers ronds des transistors de petite et moyenne puissance, pour le montage des éléments de puissance (diodes,transistors, thyristors, triacs). L’élément de puissance est fixé au refroidisseur avec une vis, un clip ou une colle conductrice de la chaleur. Certains dissipateurs vendus sur Conrad.fr sont vendus “au mètre”, vous choisissez la longueur voulue pour obtenir la résistance thermique souhaitée .

Différents critères de choix

Deux critères de choix sont à prendre en compte pour faire votre choix de dissipateur :

La forme du dissipateur : il existe des dissipateurs adaptés à chaque forme de boitier.

Sa résistance thermique : cette résistance s’exprime en degrés par Watt et elle définit les performances thermiques du dissipateur.

D’autres critères rentrent également en compte lors de votre choix comme l’encombrement, le type de montage et le prix évidemment. L’ensemble de ces caractéristiques sont sélectionnables sur cette page, sur votre gauche .

Calcul du dissipateur

Lors de l’utilisation, le coeur de la puce chauffe, mais la chaleur ne se propage pas instantanément du coeur (die) vers l’extérieur du boîtier. En fonctionnement, la température de la puce est toujours beaucoup plus élevée que la température du boîtier.
La résistance thermique est exprimée en degrés Celsius par watts (°C/W), la puissance dissipée par effet de Joule s’exprime uniquement en Watts. En règle générale, le calcul du dissipateur consiste à déterminer la résistance thermique maximale à ne pas dépasser pour conserver une température de jonction inférieure à la valeur donnée par le constructeur du composant. Cette température est comprise en moyenne entre 125 et 150°C pour une puissance de fonctionnement normale donnée par les conditions de montage.

L’expertise Conrad

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