0082-3ACh4. Refroidissement d’un transistor à N ailettes

Le refroidissement d’un transistor de hauteur H = 6 mm et de diamètre d = 4 mm est amélioré en l’insérant dans un manchon en aluminium, d’épaisseur e = 1 mm, comprenant N=12 ailettes de longueur l = 10 mm et d’épaisseur t = 0,7 mm (voir figure ci-dessous). La conductivité thermique de l’aluminium est λ = 200 W.m^-1.K^-1. La résistance thermique de contact entre le transistor et le manchon est R_c = 10^-3m².K.W^-1. Le coefficient d’échange convectif est h = 25 W.m^-2.K^-1 (air soufflé à 20°C).

1-) Faire le circuit électrique équivalent

2-) Calculer la puissance dissipée si le transistor est à 80°C. Pour simplifier les calculs, on fait l’hypothèse que la différence de température entre le transistor et la base de l’ailette est si faible que la température à la base de l’ailette est la même que celle du transistor.