电子元器件热阻计算
- 格式:txt
- 大小:4.02 KB
- 文档页数:2
热阻计算2008-01-13 22:21一般,热阻公式中,Tcmax =Tj - P*Rjc的公式是在假设散热片足够大而且接触足够良好的情况下才成立的,否则还应该写成Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa)。Rjc表示芯片内部至外壳的热阻,Rcs表示外壳至散热片的热阻,Rsa表示散热片的热阻。没有散热片时,Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rca)。Rca表示外壳至空气的热阻。一般使用条件用Tc =Tj - P*Rjc的公式近似。厂家规格书一般会给出,Rjc,P等参数。一般P是在25度时的功耗。当温度大于25度时,会有一个降额指标。举个实例:一、三级管2N5551规格书中给出25度(Tc)时的功率是1.5W(P),Rjc是83.3度/W。此代入公式有:25=Tj-1.5*83.3可以从中推出Tj为150度。芯片最高温度一般是不变的。所以有Tc=150-Ptc*83.3,其中Ptc表示温度为Tc时的功耗。假设管子的功耗为1W,那么,Tc=150-1*83.3=66.7度。注意,此管子25度(Tc)时的功率是1.5W,如果壳温高于25度,功率就要降额使用。规格书中给出的降额为12mW/度(0.012W/度)。我们可以用公式来验证这个结论。假设温度为Tc,那么,功率降额为0.012*(Tc-25)。则此时最大总功耗为1.5-0.012*(Tc-25)。把此时的条件代入公式得出:Tc=150-(1.5-0.012*(Tc-25))×83.3,公式成立。一般情况下没办法测Tj,可以经过测Tc的方法来估算Ttj。公式变为:Tj=Tc+P*Rjc同样与2N5551为例。假设实际使用功率为1.2W,测得壳温为60度,那么:Tj=60+1.2*83.3=159.96此时已经超出了管子的最高结温150度了!按照降额0.012W/度的原则,60度时的降额为(60-25)×0.012=0.42W,1.5-0.42=1.08W。也就是说,壳温60度时功率必须小于1.08W,否则超出最高结温。假设规格书没有给出Rjc的值,可以如此计算:Rjc=(Tj-Tc)/P,如果也没有给出Tj数据,那么一般硅管的Tj最大为150至175度。同样以2N5551为例。知道25度时的功率为1.5W,假设Tj为150,那么代入上面的公式:Rjc=(150-25)/1.5=83.3如果Tj取175度则Rjc=(175-25)/1.5=96.6所以这个器件的Rjc在83.3至96.6之间。如果厂家没有给出25度时的功率。那么可以自己加一定的功率加到使其壳温达到允许的最大壳温时,再把数据代入:Rjc=(Tjmax-Tcmax)/P 有给Tj最好,没有时,一般硅管的Tj取150度我还要作一下补充说明。一、可以把半导体器件分为功率器件和小功率器件。1、大功率器件的额定功率一般是指带散热器时的功率,散热器足够大时且散热良好时,可以认为其表面到环境之间的热阻为0,所以理想状态时壳温即等于环境温度。功率器件由于采用了特殊的工艺,所以其最高允许结温有的可以达到175度。但是为了保险起见,一律可以按150度来计算。适用公式:Tc =Tj - P*Rjc。设计时,Tj最大值为150,Rjc已知,假设
热阻的计算方法
首先确定要散热的电子元器件,明确其工作参数,工作条件,尺寸大小,安装方式,选择散热器的底板大小比元器件安装面略大一些即可,因为安装空间的限制,散热器主要依靠与空气对流来散热,超出与元器件接触面的散热器,其散热效果随与元器件距离的增加而递减。对于单肋散热器,如果所需散热器的宽度在表中空缺,可选择两倍或三倍宽度的散热器截断即可.
关于散热器选择的计算方法
参数定义:
Rt───总内阻,℃/W;
Rtj───半导体器件内热阻,℃/W;
Rtc───半导体器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W;
Rtf───散热器热阻,℃/W;
Tj───半导体器件结温,℃;
Tc───半导体器件壳温,℃;
Tf───散热器温度,℃;
Ta───环境温度,℃;
Pc───半导体器件使用功率,W;
ΔTfa ───散热器温升,℃;
散热计算公式:
Rtf =(Tj-Ta)/Pc —Rtj –Rtc
散热器热阻Rff 是选择散热器的主要依据.Tj 和Rtj 是半导体器件提供的参数,Pc是设计要求的参数,Rtc 可从热设计专业书籍中查表。
(1)计算总热阻Rt:Rt= (Tjmax—Ta)/Pc
(2)计算散热器热阻Rtf 或温升ΔTfa:Rtf = Rt-Rtj-Rtc ΔTfa=Rtf×Pc
(3)确定散热器:按照散热器的工作条件(自然冷却或强迫风冷),根据Rtf 或ΔTfa和Pc 选择散热器,查所选散热器的散热曲线(Rtf 曲线或ΔTfa线),曲线上查出的值小于计算值时,就找到了合适的散热器。
对于型材散热器,当无法找到热阻曲线或温升曲线时,可以按以下方法确定:
pcb热阻计算
以PCB热阻计算为标题,本文将介绍PCB热阻的概念、计算方法以及其在电子设备中的重要性。通过清晰的段落和标题,使文章结构更加整洁和易于阅读。
一、什么是PCB热阻
PCB热阻是指印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)在传导热量时的阻力。在电子设备中,各个电子组件产生的热量需要通过PCB传导到散热器或外部环境中,而PCB热阻的大小将直接影响整个电子设备的散热效果。
二、PCB热阻的计算方法
PCB热阻的计算方法可以通过以下公式表示:热阻(℃/W)= 温度差(℃)/ 热功率(W)。其中,温度差是指PCB表面温度与环境温度之间的差值,热功率则是指通过PCB传导的热量。
在实际应用中,为了简化计算,通常会采用热阻网络进行近似计算。热阻网络是将PCB划分为多个热阻层,通过计算各个层之间的热阻来得到整个PCB的热阻。常见的热阻层有焊盘热阻、线路层热阻、铜箔热阻等。
三、PCB热阻的重要性
PCB热阻的大小直接影响电子设备的散热效果。若PCB热阻过大,将导致热量难以有效传导,使得电子设备温度升高,从而影响电子元器件的工作性能和寿命。而如果PCB热阻过小,将导致热量过快地传导到散热器或外部环境中,造成能量浪费和额外的散热负担。
因此,在PCB设计过程中,合理选择PCB材料、布局电子元器件和散热器的位置,以及优化热阻网络,都是提高电子设备散热效果的重要考虑因素。
四、PCB热阻的影响因素
PCB热阻受多种因素影响,包括PCB材料的导热性能、PCB布局的热量集中程度、散热器的设计和散热风扇的效率等。
LED热阻计算方法
LED的正常工作需要一定的条件,例如合适的电流、电压和温度。当LED工作时,会产生热量,如果热量无法及时散出,会导致LED芯片温度升高,影响其寿命和性能。
1. 确定LED芯片的参数:首先需要知道LED芯片的最大功率Pd(一般通过LED芯片的规格书可以找到),以及工作时的最高结温Tj_max。
2.计算LED芯片的热阻:LED芯片的热阻可以通过以下公式来计算:
Rth(j-c) = (Tj_max - Ta) / Pd
其中,Rth(j-c)为LED芯片的热阻,Tj_max为最高结温,Ta为环境温度,Pd为最大功率。
例如,如果LED芯片的最高结温Tj_max为100°C,环境温度Ta为25°C,最大功率Pd为1W,则可以计算得到:
Rth(j-c) = (100 - 25) / 1 = 75 °C/W
3. 确定散热器的参数:接下来需要确定散热器的热阻Rth(c-a),这是散热器的特性参数,可以通过散热器的规格书或测试得到。
4. 计算总热阻:将LED芯片的热阻和散热器的热阻相加,即可得到总热阻Rth(j-a):
Rth(j-a) = Rth(j-c) + Rth(c-a)
例如,如果LED芯片的热阻Rth(j-c)为75 °C/W,散热器的热阻Rth(c-a)为10 °C/W,则可以计算得到:
Rth(j-a) = 75 + 10 = 85 °C/W
总热阻越小,表示散热效果越好,LED芯片的温度升高会更低。
5. 判断散热效果:最后,可以通过比较总热阻Rth(j-a)和LED芯片的允许最高结温Tj_max,判断散热效果是否合格。如果总热阻小于
pcb热阻计算
PCB热阻计算
一、引言
在电子设备的设计和制造中,热管理是一个至关重要的问题。随着电子产品的不断迭代和功能的增加,元器件的功耗也在不断增加,导致设备产生大量的热量。如果不能有效地将热量散热出去,就会影响设备的性能和寿命。因此,热阻计算成为了电子设备设计中必不可少的一环。
二、什么是热阻?
热阻是指单位面积上单位时间内通过的热量与温度差之比。在电子设备中,我们通常使用热阻来描述散热效果。热阻的单位是摄氏度每瓦特(℃/W),表示每瓦特的功率通过一平方米的面积时,温度升高的程度。
三、PCB热阻的计算方法
在PCB设计中,热阻的计算主要涉及两个方面:PCB板材的热阻和散热器的热阻。
1. PCB板材的热阻计算
PCB板材的热阻主要由两个部分组成:导热层的热阻和传热层的热阻。导热层的热阻取决于导热层的材料和厚度,而传热层的热阻取决于导热层和散热器之间的接触热阻。
导热层的热阻可以通过材料的热导率和厚度来计算。热导率是指材料单位长度内的热量传导能力,单位是瓦特每米开尔文(W/(m·K))。热阻的计算公式为:热阻 = 厚度 / (热导率× 面积)。
传热层的热阻主要由接触热阻和空气传热热阻组成。接触热阻是指导热层和散热器之间的接触界面的热阻,可以通过接触界面的材料和压力来计算。空气传热热阻是指空气对热量传导的阻力,可以通过空气的热传导系数和传热面积来计算。
2. 散热器的热阻计算
散热器的热阻主要由材料的热导率、散热器的形状和表面积以及空气流动情况等因素决定。散热器的热阻计算比较复杂,通常需要借助计算软件或实验来确定。
mosfet器件热阻-回复
什么是mosfet器件热阻?
mosfet器件热阻是指在mosfet晶体管中传导、传递热量的能力。在运行过程中,mosfet器件会产生一定的热量,如果这些热量不能及时有效地传导出去,就会导致器件温度升高,进而影响器件性能和寿命。因此,合理设计和选择mosfet器件热阻至关重要。
mosfet器件热阻的计算方法
mosfet器件热阻可以通过以下公式计算:
热阻(θ) = (温度差(T2-T1)) / 功率(P)
其中,热阻(θ)单位为C/W,温度差(T2-T1)单位为摄氏度,功率(P)单位为瓦特。
mosfet器件热阻的组成
mosfet器件热阻由多个组成部分构成,包括junction-to-case热阻(θjc)、junction-to-ambient热阻(θja)和case-to-ambient热阻(θca)。
junction-to-case热阻是指mosfet芯片与外部散热器(通常是金属外壳)之间的热阻。它取决于芯片和散热器之间接触面积、材质以及介质的热导率。通常情况下,mosfet芯片与散热器之间会使用导热胶或导热垫来增强热传递效果。
junction-to-ambient热阻是指mosfet芯片与周围环境之间的热阻。它考虑了芯片自身的导热能力以及周围环境的散热条件,例如空气流动速度、温度等。
case-to-ambient热阻是指mosfet外壳与周围环境之间的热阻。一般情况下,mosfet外壳与周围环境之间是通过空气对流来传热的,因此热阻会受到空气流动速度、温度和外壳形状等因素的影响。
电阻的热阻如何计算公式
在物理学和工程学中,热阻是一个重要的概念,它用来描述物质对热量传导的
阻力。在电路中,电阻也是一个常见的元件,它能够限制电流的流动。那么,电阻的热阻又是如何计算的呢?本文将介绍电阻的热阻计算公式,并且讨论一些相关的物理概念。
首先,我们来了解一下什么是热阻。热阻是描述物质对热量传导的阻力的物理量,它通常用符号R表示,单位是摄氏度每瓦特(℃/W)。热阻越大,表示物质
对热量传导的阻力越大,热量传导的速度越慢。在实际应用中,我们常常需要计算电路中电阻的热阻,以便设计合适的散热系统,确保电路元件不会因为过热而损坏。
接下来,我们来看一下电阻的热阻如何计算。在电路中,电阻的热阻可以通过
以下公式来计算:
Rth = (T2 T1) / P。
其中,Rth表示热阻,单位为℃/W;T2表示电阻的工作温度,单位为摄氏度;
T1表示环境温度,单位为摄氏度;P表示电阻的功率,单位为瓦特。
这个公式的意思是,热阻等于电阻的工作温度与环境温度之差,除以电阻的功率。这个公式告诉我们,热阻取决于电阻的工作温度、环境温度和功率。当电阻的工作温度升高,热阻也会随之增加;当环境温度升高,热阻也会随之增加;当电阻的功率增加,热阻也会随之增加。
通过这个公式,我们可以计算出电路中电阻的热阻,从而设计合适的散热系统,确保电路元件不会因为过热而损坏。
除了上面介绍的计算公式之外,我们还可以通过其他方法来计算电路中电阻的
热阻。例如,我们可以使用热阻测试仪来直接测量电阻的热阻。这种方法可以得到更准确的结果,但是需要专门的仪器和设备,成本较高。
芯片热阻公式(一)
芯片热阻公式
1. 什么是芯片热阻?
芯片热阻(Thermal Resistance)是指芯片导热效果的一个物理量。它表示通过芯片的单位面积上的热量与单位温度差之间的比值。
2. 芯片热阻公式
芯片热阻公式如下所示:
Rθ = (Tj - Ta) / P
其中,
•Rθ: 芯片热阻(单位为°C/W)
•Tj: 芯片温度(单位为°C)
•Ta: 环境温度(单位为°C)
•P: 芯片功率(单位为W)
3. 举例说明
电子设备热管理
在电子设备中,芯片热阻是非常重要的一个参数,它决定了芯片在工作过程中的温度变化。若芯片热阻过高,会导致芯片温度过高,降低电子器件的性能以及寿命。
例如,假设一个芯片的环境温度为35°C,功率为2W,而芯片热阻为2°C/W。根据芯片热阻公式计算,我们可以得到:
Rθ = (Tj - Ta) / P
Rθ = (Tj - 35°C) / 2W
2°C/W = (Tj - 35°C) / 2W
Tj - 35°C = 4°C
Tj = 39°C
因此,该芯片的温度为39°C。
优化芯片散热设计
芯片热阻公式可以帮助工程师优化芯片的散热设计。通过在设计阶段考虑芯片热阻,可以选择合适的散热材料以及散热方式,来降低芯片的温度。合理的散热设计可以提高芯片的性能以及可靠性。
例如,假设一个芯片的环境温度为30°C,功率为5W,而芯片热阻为°C/W。我们希望降低芯片的温度至30°C以下。
Rθ = (Tj - Ta) / P
°C/W = (Tj - 30°C) / 5W
Tj - 30°C = °C
Tj = °C
热阻的计算方法
首先确定要散热的电子元器件,明确其工作参数,工作条件,尺寸大小,安装方式,选择散热器的底板大小比元器件安装面略大一些即可,因为安装空间的限制,散热器主要依靠与空气对流来散热,超出与元器件接触面的散热器,其散热效果随与元器件距离的增加而递减。对于单肋散热器,如果所需散热器的宽度在表中空缺,可选择两倍或三倍宽度的散热器截断即可。
关于散热器选择的计算方法
参数定义:
Rt───总内阻,℃/W;
Rtj───半导体器件内热阻,℃/W;
Rtc───半导体器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W;
Rtf───散热器热阻,℃/W;
Tj───半导体器件结温,℃;
Tc───半导体器件壳温,℃;
Tf───散热器温度,℃;
Ta───环境温度,℃;
Pc───半导体器件使用功率,W;
ΔTfa ───散热器温升,℃;
散热计算公式:
Rtf =(Tj-Ta)/Pc - Rtj –Rtc
散热器热阻Rtf 是选择散热器的主要依据。Tj 和Rtj 是半导体器件提供的参数,Pc是设计要求的参数,Rtc 可从热设计专业书籍中查表。
(1)计算总热阻Rt:Rt= (Tjmax-Ta)/Pc
(2)计算散热器热阻Rtf 或温升ΔTfa:Rtf = Rt-Rtj-Rtc ΔTfa=Rtf×Pc
(3)确定散热器:按照散热器的工作条件(自然冷却或强迫风冷),根据Rtf 或ΔTfa和Pc 选择散热器,查所选散热器的散热曲线(Rtf 曲线或ΔTfa线),曲线上查出的值小于计算值时,就找到了合适的散热器。
对于型材散热器,当无法找到热阻曲线或温升曲线时,可以按以下方法确定:
pcb热阻计算
PCB热阻计算
在电子设备的设计中,热管理是一个重要的考虑因素。PCB (Printed Circuit Board,印刷电路板)作为电子设备中的重要组成部分,其热阻对整体的热管理起着重要的作用。本文将介绍PCB 热阻的计算方法及其在电子设备设计中的应用。
一、PCB热阻的定义
PCB热阻是指单位面积上PCB传热的阻力,通常用温度差除以功率来表示。热阻越大,表示PCB传热能力越差,温度上升越快。
二、PCB热阻的计算方法
1. 材料热阻的计算
PCB的材料热阻是指PCB材料本身对热传导的阻力。常见的PCB 材料有FR4、铝基板等,它们的热导率不同,因此热阻也不同。根据材料的导热性能,可以计算出单位面积上的材料热阻。
2. 焊盘热阻的计算
焊盘是PCB上连接元器件的重要部分,也是热传导的关键路径之一。焊盘的热阻取决于焊盘的几何形状、材料以及与元器件的连接方式等因素。通常可以通过焊盘的面积、厚度等参数来计算焊盘的热阻。
3. 线路热阻的计算
PCB上的线路也会对热传导产生一定的阻力。线路的热阻取决于线路的宽度、长度、材料等因素。一般来说,线路越粗、越短,其热阻就越小。
4. 散热器热阻的计算
在某些情况下,为了提高PCB的散热性能,可以在PCB上添加散热器。散热器的热阻取决于散热器的材料、形状以及与PCB的接触方式等因素。通过散热器的设计参数,可以计算出散热器的热阻。
三、PCB热阻在电子设备设计中的应用
1. 温度分析
通过计算PCB热阻,可以预测PCB在工作过程中的温度分布情况。根据不同元器件的热耗散情况,可以确定PCB上的热点位置,进而优化PCB布局和散热设计,以确保电子设备的稳定工作。
二极管典型热阻
二极管是一种常见的电子元件,广泛应用于电子设备中。在使用二极管时,我们需要了解其典型热阻,以确保其正常工作。本文将从定义、计算方法、影响因素等方面进行介绍。
一、定义
二极管典型热阻是指在二极管工作时,由于温度升高而导致的电阻变化。通常用K/W(开尔文/瓦特)来表示。热阻越小,二极管的散热能力越好,工作温度越低,性能越稳定。
二、计算方法
二极管典型热阻的计算方法比较简单,可以通过以下公式进行计算:
Rth = (Tj - Ta) / Pd
其中,Rth表示二极管典型热阻,Tj表示二极管的结温度,Ta表示环境温度,Pd表示二极管的功耗。
三、影响因素
二极管典型热阻受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:
1. 材料:二极管的材料对其典型热阻有很大的影响。不同材料的二极
管具有不同的热导率和热容量,因此其典型热阻也不同。
2. 封装形式:二极管的封装形式也会影响其典型热阻。不同的封装形
式会影响二极管的散热能力,从而影响其典型热阻。
3. 工作环境:二极管的工作环境也会对其典型热阻产生影响。例如,
高温环境下二极管的典型热阻会变大,从而影响其工作性能。
4. 工作条件:二极管的工作条件也会影响其典型热阻。例如,二极管
的电流和电压等参数会影响其功耗,从而影响其典型热阻。
四、应用实例
在实际应用中,我们需要根据具体的二极管参数来计算其典型热阻。
例如,对于1N4148二极管,其最大功耗为500mW,结温度为150℃,环境温度为25℃,则其典型热阻为:
Rth = (150 - 25) / 0.5 = 250 K/W
热阻名词解释
一、热阻的定义与背景
1.1 热阻的概念
热阻(thermal resistance)是指物体传热过程中妨碍热量流动的程度,也即单位面积上单位时间内通过物体的热流量与温度差的比值。以电子元件为例,当元件受到热量输入,会引起温度升高,而热阻则是衡量元件内部的温度上升相对于外部环境温度差的关系。
1.2 热阻的背景
在实际应用中,热阻是非常重要的物性参数,它直接影响着热量的传递能力。热阻不仅在电子元器件的散热设计中起着重要的作用,也在建筑、汽车、电力等领域中具有广泛应用。
二、热阻的计算方法
2.1 基本公式
热阻的计算常使用热阻公式来求解,其中最基本的公式为:
R=ΔT q
其中,R为热阻,单位为K/W(开尔文/瓦特),ΔT为温度差,单位为K(开尔文),q为通过物体的热流量,单位为W(瓦特)。
2.2 单层物体的热阻计算
对于一个单层均匀物体来说,可以使用以下公式计算单层物体的热阻:
R=
L kA
其中,R为热阻,L为物体的厚度,k为物体的热导率,A为物体的横截面积。
2.3 复合物体的热阻计算
当物体不是单层均匀材料时,可以采用复合体的热阻计算方法。对于多个热阻串联的情况,可以使用以下公式计算总热阻:
R total=R1+R2+...+R n
而对于多个热阻并联的情况,则可以通过以下公式求得总热阻:
1 R total =
1
R1
+
1
R2
+...+
1
R n
三、影响热阻的因素
3.1 材料的热导率
热导率是物体传热能力的重要物理性质之一,热导率越大,传热能力越好,热阻则越小。
3.2 材料的厚度
材料的厚度对热阻有显著影响,一般来说,材料厚度越小,热阻就越小。
一般,热阻公式中,Tcmax =Tj - P*Rjc的公式是在假设散热片足够大而且接触足够良好的情况下才成立的,否则还应该写成 Tcmax =Tj -
P*(Rjc+Rcs+Rsa). Rjc表示芯片内部至外壳的热阻,Rcs表示外壳至散热片的热阻,Rsa表示散热片的热阻.没有散热片时,Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rca). Rca表示外壳至空气的热阻.一般使用条件用Tc =Tj - P*Rjc的公式近似. 厂家规格书一般会给出,Rjc,P等参数.一般P是在25度时的功耗.当温度大于25度时,会有一个降额指标.举个实例:一、三级管2N5551 规格书中给出25度(Tc)时的功率是1.5W(P),Rjc是83.3度/W.此代入公式有:
25=Tj-1.5*83.3可以从中推出Tj为150度.芯片最高温度一般是不变的.
所以有Tc=150-Ptc*83.3,其中Ptc表示温度为Tc时的功耗.假设管子的功耗为1W,那么,Tc=150-1*83.3=66.7度.注意,此管子25度(Tc)时的功率是1.5W,如果壳温高于25度,功率就要降额使用.规格书中给出的降额为12mW/度(0.012W/度).我们可以用公式来验证这个结论.假设温度为Tc,那么,功率降额为0.012*(Tc-25).则此时最大总功耗为1.5-0.012*(Tc-25).把此时的条件代入公式得出: Tc=150-(1.5-0.012*(Tc-25))×83.3,公式成立. 一般情况下没办法测Tj,可以经过测Tc的方法来估算Ttj.公式变为: Tj=Tc+P*Rjc。
关于电子元器件热阻的计算
【概念解释】
Ta(Temperature Ambient-)环境温度
Tc(Temperature Case)外壳温度
Tj(Temperature Junction)节点温度
热阻Rja:芯片的热源结(junction)到周围冷却空气(ambient)的总热阻,乘以其发热量即获得器件温升。
热阻Rjc:芯片的热源结到封装外壳间的热阻,乘以发热量即获得结与壳的温差。
热阻Rjb:芯片的结与PCB板间的热阻,乘以通过单板导热的散热量即获得结与单板间的温差。
【电子元件热阻的计算】
通用公式:Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa)
【1】散热片(heat sink)足够大而且接触足够良好的情况下:
热阻公式Tcmax =Tj - P*Rjc
【2】散热片(heat sink)不大或者接触足够一般/较差的情况下:
热阻公式Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa)
其中,Rjc表示芯片内部至外壳的热阻, Rcs表示外壳至散热片的热阻, Rsa表示散热片的热阻. 【3】没有散热片情况下:
(1)大功率半导体器件
热阻公式Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rca),其中,Rca表示外壳至空气的热阻。
(2)小功率半导体器件
热阻公式Tc =Tj - P*Rja,其中Rja:结到环境之间的热阻。
注意:厂家规格书一般会给出Rjc,P等参数。一般P是在25度时的功耗.当温度大于25度时,会有一个降额指标。
实例:
(1)三极管2N5551(以下计算是在加有足够大的散热片而且接触足够良好的情况下)
芯片热阻计算
芯片热阻即为芯片散热的能力,它决定了芯片在工作时的热度,进而影响了电路的可靠性和寿命。芯片热阻可以通过以下公式计算:Thermal resistance = ΔT / Power
其中,ΔT为芯片温度上升值,可以通过测量芯片的温度差来获得;Power为芯片的功耗,可以通过规格书或实测来获取。
例如,假设芯片温度上升值ΔT=50℃,芯片功耗Power=2W,则芯片热阻为:
Thermal resistance = 50℃ / 2W = 25 ℃/W
这意味着,每1W的功耗会使芯片温度升高25℃。芯片的热阻越低,表示其散热能力越好,能够让芯片在高负载下更稳定地工作。
热阻计算
热阻计算2008-01-13 22:21一般,热阻公式中,Tcmax =Tj - P*Rjc 的公式是在假设散热片足够大而且接触足够良好的情况下才成立的,否则还应该写成Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa)。Rjc表示芯片内部至外壳的热阻,Rcs表示外壳至散热片的热阻,Rsa表示散热片的热阻。没有散热片时,Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rca)。Rca表示外壳至空气的热阻。
一般使用条件用Tc =Tj - P*Rjc的公式近似。厂家规格书一般会给出,Rjc,P等参数。一般P是在25度时的功耗。当温度大于25度时,会有一个降额指标。
举个实例:
一、三级管2N5551
规格书中给出25度(Tc)时的功率是1.5W(P),Rjc是83.3度/W。
此代入公式有:25=Tj-1.5*83.3可以从中推出Tj为150度。芯片最高温度一般是不变的。
所以有Tc=150-Ptc*83.3,其中Ptc表示温度为Tc时的功耗。假设管子的功耗为1W,那么,
Tc=150-1*83.3=66.7度。
注意,此管子25度(Tc)时的功率是1.5W,如果壳温高于25度,功率就要降额使用。规格书中给出的降额为12mW/度(0.012W/度)。我们可以用公式来验证这个结论。假设温度为Tc,那么,功率降额为
0.012*(Tc-25)。则此时最大总功耗为1.5-0.012*(Tc-25)。把此时的条件代入公式得出:
Tc=150-(1.5-0.012*(Tc-25))×83.3,公式成立。
一般情况下没办法测Tj,可以经过测Tc的方法来估算Ttj。公式变为: