Een voorbeeld.

Gegeven een transistor in een TO220 behuizing, type MJE3055T. Uit de datsheet blijkt dat deze een thermische weerstand heeft van junction naar case van $R_{thj-case} 1.66^\circ C/W$. In deze transistor wordt 30 Watt gedissipeerd en de junction temeperatuur mag maximaal $150^\circ C$ zijn. En de maximale dissipatie wordt gegeven als 75 Watt bij een omgevings temperatuur van 25 graden Celcius. Uit veiligheids overwegingen moeten we de junction temperatuur minstens 20 graden onder de maximale waarde houden. Houdt er ook rekening mee dat je de omgevings temperatuur met een graad of 10 ophoogt omdat de transistor zijn omgeving opwarmt. Welke thermische weerstanden zijn er: Die van case naar junction en die staat in de transistor datasheet. Die van Case naar heatsink (koelplaat) en die van koelplaat naar omgeving. Uit litratuur blijkt dat een TO220 behuizing gemonteerd met koelpasta een thermische weerstand heeft van 0,005 tot 0,1. graden Celsius per Watt. In formule vorm:

$$T_j = T_{amb} + (R_{thj-case}+R_{thc-hs}+R_{ths-amb})P_{diss}.$$ (5.14)

Als we dit even omschrijven dan krijgen we het volgende:

$$R_{th-heatsink} = \frac{T_{junc} - T_{amb}}{P_{diss}} - \left(R_{thj-c} + R_{thc-hs}\right)$$ (5.15)

Als we dit dus invullen dan krijgen we het volgende:

$$R_{th-hs} = \frac{130-35}{30} -\left(1.66 + 0.02\right) = 1.48 K/W$$

We houden dat een thermische weerstand over van 1,48 graden Celsius/Watt voor de koelplaat. Deze is erg laag en de meeste koelplaten komen niet onder de 3 uit. Dit betekend dat we dus of geforceerd moeten koelen of een andere oplossing moeten bedenken. Opdracht:
Voer de zelfde berekening uit voor deze transistor als hij slechts 5 watt disspeert en bepaal daarna de Junction temperatuur.