TO-92 không đủ nóng

Tôi đang điều khiển quạt DC bằng MCU AVR và tôi tò mò về các đặc tính nhiệt của bóng bán dẫn NPN 2N3904 mà quạt được kết nối.

Đọc bảng dữ liệu của bóng bán dẫn , tôi tìm thấy các giá trị sau:

$$R_{\theta J-A} = 200\text{ }^{\circ}\text{C/W}$$

$$R_{\theta J-C} = 83.3\text{ }^{\circ}\text{C/W}$$

Tôi hy vọng điện trở nhiệt giữa môi trường xung quanh và vỏ máy là:

$$R_{\theta C-A} = R_{\theta J-A} - R_{\theta J-C} = 116.7\text{ }^{\circ}\text{C/W}$$

$116.7\text{ }^{\circ}\text{C/W}$

Bây giờ, đọc điện áp trên các thiết bị đầu cuối của quạt bằng đồng hồ vạn năng của tôi, cũng như dòng điện mà quạt đang ăn:

$$V = 11.45\text{ V}$$

$$A = 73\text{ mA}$$

Bây giờ tôi tính nhiệt độ của trường hợp tôi nên mong đợi:

$$P = V \times A = 0.83\text{ W}$$

$$T_C = T_A + P \times R_{\theta C-A} = 18 + 0.83 \times 116.7 = 114.86\text{ }^{\circ}\text{C}$$

Sau khi quạt chạy được hơn 5 phút, tôi tiến hành chạm vào bóng bán dẫn và thất bại thảm hại trong việc bị đốt ngón tay. Nhiệt độ của vỏ máy có lẽ cao hơn một chút so với môi trường xung quanh, nhưng không đủ ấm để tôi có thể cảm thấy bất kỳ cảm giác nóng nào trong ngón tay.

Ở đâu đó, tôi đã phạm một sai lầm lớn trong sự hiểu biết về thiết kế nhiệt. Tôi đang làm gì sai?

0,83 W là công suất đi vào quạt, không phải bóng bán dẫn.

Công suất tiêu tán của bóng bán dẫn về cơ bản là cùng một giá trị hiện tại, nhưng được nhân với điện áp từ C đến E, có lẽ chỉ ở mức 200-300 mV khi bão hòa. Điều đó sẽ làm cho bóng bán dẫn tiêu tan một cái gì đó như 15-20 mW, sẽ làm cho bạn tăng trong trường hợp nhiệt độ chỉ tối đa vài độ.