Der gewählte Leistungs-Operationsverstärker TDA7294 arbeitet im Klasse B Modus mit einem geringen Ruhestrom im Leerlauf. Arbeitete er ohne Signal und nur im Leerlauf könnte auf einen Kühlkörper verzichtet werden. Da er aber eine niederohmige Last antreibt wird er prinzipbedingt auch selbst heiß. Die Leistung die er maximal selbst verkraften muss ist die Leistung die für die Dimensionierung interessant ist, dazu hier das Diagramm aus dem Datenblatt:

In meinem Projekt setze ich bei einer gewählten Spannung von +-35V Lautsprecher mit 8 Ohm Nennimpedanz ein, deshalb kann die maximale Verlustleistung im rechten Diagramm mit der mittleren Kurve zu 32 Watt abgelesen werden. Dieser Wert trifft auch zu wenn bei der Verwendung von 4 Ohm Lautsprechern eine Versorgungsspannung von +-25V verwendet wird, siehe linkes Diagramm, untere Kurve. So kann bei einer an die Last angepasste Betriebsspannung davon ausgegangen werden, dass der Kühlkörper nicht neu berechnet werden muss. Aber auch ohne Diagramm kann man die maximale Verlustleistung einfach berechnen - sie entsteht wenn am Ausgang des TDA7294 die halbe Betriebsspannung anliegt. Bei der 8 Ohm Berechnung sind das 17,5V. Wer jetzt nachrechnet wird feststellen, dass das Datenblatt etwas optimistisch ist. Auf diesem Weg berechnet ergibt das 38W Verlustleistung.

Wie kommt die anfallende Verlustleistung des Verstärkers nun zum Kühlkörper und wie groß muss dieser sein? Hier hilft wiederum das Datenblatt mit der Angabe des thermischen Widerstand des Gehäuses vom TDA7294:

Abzulesen ist hier in Table 2 ein thermischer Widerstand von 1,5°C/W. Praktisch heißt das: die entstehende Wärme kann nicht ungehindert abfließen. Nun ist der TDA7294 so gestaltet, dass an seiner Kühlfahne eine leitende Verbindung zur negativen Betriebsspannung besteht. Würde der TDA7294 nun direkt auf den Kühlkörper montiert läge die negative Betriebsspannung nun auch am Kühlkörper an. Praxisgerechter ist es dies zu vermeiden und zwischen dem TDA7294 und dem Kühlkörper eine Isolierscheibe einzubauen. Dabei ist nicht zu vergessen auch die Befestigungs-Schraube vom Kühlköper mittels einer geeigneten Hülse zu isolieren. Der thermische Widerstand des verwendeten Isoliermaterials ist zum thermischen Widerstand des TDA 7294 zu addieren. 

Wer aufmerksam gelesen hat, dem wird aufgefallen sein dass von "Widerstand" die Rede ist. Und damit nicht aufwändig selbst gerechnet werden muss kann der Wert des notwendigen Kühlkörpers  auch mittels Simulation gefunden werden in dem in einem elektrischen Stromkreis eine Stromquelle den Wert der Leistung übernimmt und eine Spannungsquelle den Wert der Temperatur.

In der dargestellten Simulation bin ich von einem Leistungseintrag von 38W ausgegangen. Beim Wärmewiderstand des TDA7294 habe ich Wert des Datenblattes übernommen. Älteren Datenblättern zu Folge ist das der höchste anzunehmende Wert, der typische Wert ist dort etwa 30% geringer angegeben. Der Wert des Isoliermaterials ist auch eher hoch gewählt, denn bei Berechnungen ist es besser vom ungünstigsten Fall auszugehen. Um der geplanten Anwendung gerecht zu werden habe ich den Wärmewiderstand des Kühlkörpers so gewählt, dass dessen Temperatur nahe 60°C liegt - eine Temperatur, bei der man bei Berührung sofort die Hand wegzieht, die aber noch keine ernsthaften Verbrennungen befürchten lässt. Es ist beim Dimensionieren ebenfalls darauf zu achten dass die Halbleitertemperatur die von den Herstellern meist empfohlene Temperatur von 150°C nicht übersteigt. Befragt man das Datenblatt sieht man, dass bei 145°C Halbleitertemperatur der TDA7294 die Mute-Schaltung aktiviert und bei150°C sogar in den Standby Modus geht.