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發布時間:2022-11-16作者來源:薩科微瀏覽:2205
可根據管殼溫度求出結點溫度。
計算方法1或者2中介紹的,用結點-管殼間的熱電阻代替結點-環境間熱電阻:Rth(j-c)的計算方法。如下。
Tc: 外殼溫度*
Rth(j-c): 結 - 外殼之間的熱阻
P: 効耗**
*薩科微用放射溫度計測量標記面[敏感詞]溫點的溫度。請注意,測量方法不同測量溫度會有很大變化。
**功耗不固定,時間變化時按照平均功耗近似計算。
不過,特別是Rth(j-c)的值會根據貼裝的電路板和焊接等的散熱條件有很大變化,所以請注意,在敝公司標準電路板上的測量值很多時候不適合客戶的電路板。
作為例子,顯示了隨著電路板集電極land面積的變大Rth(j-c)變小的示例。(除了集電極land的面積、厚度、材質,電路板的材質、大小、布線尺寸等也會引起變化。)
例如,施加時間為30ms時,因為Rth(j-a)是20oC/W,所以如果在周圍溫度25oC下施加30ms 3W的功率,結點溫度是
這樣,Rth(j-c)的值容易根據電路板條件發生變化,而且正確的管殼溫度測量又很難,所以作為推定結點溫度的方法,不怎么推薦。
結點溫度(或通道溫度)可根據周圍溫度和功耗計算。根據熱電阻的思考方法,
Ta:周圍溫度(測量的房間溫度)
Rth(j-a): 結 - 大氣之間的熱阻*
P: 功耗**
*Rth(j-a):結點-環境間的熱電阻根據貼裝的電路板的不同而不同。
向敝公司標準的電路板上貼裝時的值表示為 "代表性封裝的電阻值" 。
Rth(j-a)的值根據各個晶體管的不同而不同,但如果封裝相同,可以認為該值幾乎是很接近的值。
**功耗不固定,時間變化時按照平均功耗近似計算。
(平均功耗的求法請參照 "晶體管可否使用的判定方法" )
下圖顯示了Rth(j-a)是250oC/W、周圍溫度是25oC時的功耗和結點溫度的關系。
結點溫度和功耗成比例上升。這時的比例常數是Rth(j-a)。Rth(j-a)是250oC/W,
所以功耗每上升0.1W結點溫度上升25oC。
功耗是0.5W時結點溫度是150oC,所以這個例子中功耗不能超過0.5W。
另外,Rth(j-a)同樣是250oC/W,要考慮周圍溫度的變化。
即,即使施加相同的功率,周圍溫度上升時結點溫度也相應上升,所以能夠施加的功率變小。
不僅熱電阻,周圍溫度也會影響[敏感詞]功耗。周圍溫度150°C時能夠施加的功率為零,所以
可以得知上述比例下的[敏感詞]功耗變小。
下面的功率降低曲線表示出了該關系。
功率降低曲線的降低率是用百分比表示的,所以可適用于所有封裝。
例如,MPT3封裝25oC時的[敏感詞]施加功率是0.5W,0.8%/oC的比例下可施加的功率變小,
50oC時變為原來的80%(降低20%)即0.4W,100oC時變為原來的40%(降低60%)即0.2W。
在 "1. 根據周邊溫度(基本)" 中,考慮了連續施加功率時的例子。
接著,考慮由于瞬間施加功率引起的溫度上升。
由于瞬間施加功率引起的溫度上升用瞬態熱阻計算。
該圖表表示瞬態性的熱電阻(瞬態熱阻)。橫軸是脈沖幅度,縱軸是熱阻Rth(j-a)。
根據該圖可知,隨著施加時間變長結點溫度上升,約200秒后熱飽和并達到一定溫度。
例如,施加時間為30ms時Rth(j-a)是20oC/W,所以如果在周圍溫度25oC下30ms施加3W功率,可知結點溫度是:
一次施加瞬間功率時,可通過該算式求得結點溫度。
結點-管殼間熱電阻Rth(j-c)本來是將TO220封裝等的自立型器件固定在散熱板上使用的情況下使用的值。在這種情況下,管殼-散熱板之間是主要的散熱路徑,所以通過測量該路徑中的管殼溫度可正確地求得結點溫度。尤其,在假設使用具有理想散熱性的散熱板(無限大散熱板)的情況下,有時會在認為散熱能力無限大,且管殼溫度=大氣溫度,(顯示Tc=25oC等)管殼溫度=25oC的條件下計算。(無限大散熱板的熱電阻:因為Rth(c-a)=0,所以Rth(j-a)=Rth(j-c)。)
可是,對于面貼裝型器件,從器件下面的電路板散熱是主要的散熱路徑,所以測量這部分的管殼溫度比較困難。
由于和總體散熱量相比標記面的散熱比例很小,所以即使測量器件標記面的溫度,也不適于作為推定結點溫度的值。
關于面貼裝產品,由于大多都要求知道Rth(j-c)的值,所以有時會貼裝在敝公司的標準電路板上測量標記面溫度來提供Rth(j-c)的值。此時的Rth(j-c)是貼裝在敝公司標準電路板上這一特別條件下的值。在貼裝于和敝公司標準電路板不同的電路板時,由于從標記面的散熱比例會發生變化,所以Rth(j-c)的值變化,無法推定結點溫度。
封裝 | VMT3 | EMT3 | EMT5 | EMT6 | TUMT3 |
---|---|---|---|---|---|
貼裝電路板 |
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FR4電路板尺寸 (unit:mm) |
20×12×0.8 | 20×15×0.8 | 20×15×0.8 | 20×15×0.8 | 20×12×0.8 |
Rth(j-a)/ Rth(ch-a) |
833°C / W | 833°C / W | 1042°C / W | 1042°C / W | 313°C / W |
備注 | - | - | 僅1元件工作時 | 僅1元件工作時 | - |
封裝 | TUMT6 | UMT3 | UMT5 | UMT6 | SMT3 |
---|---|---|---|---|---|
貼裝電路板 |
|
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|
|
|
FR4電路板尺寸 (unit:mm) |
15×20×0.8 | 20×12×0.8 | 20×15×0.8 | 15×20×0.8 | 20×12×0.8 |
Rth(j-a)/ Rth(ch-a) |
313°C / W | 625°C / W | 1042°C / W | 1042°C / W | 625°C / W |
備注 | 僅1元件工作時 | - | 僅1元件工作時 | 僅1元件工作時 | - |
封裝 | SMT5 | SMT6 | TSMT3 | TSMT5 | TSMT6 |
---|---|---|---|---|---|
貼裝電路板 |
|
|
|
|
|
FR4電路板尺寸 (unit:mm) |
20×15×0.8 | 20×15×0.8 | 30×15×0.8 | 20×15×0.8 | 20×15×0.8 |
Rth(j-a)/ Rth(ch-a) |
625°C / W | 625°C / W | 250°C / W | 250°C / W | 250°C / W |
備注 | 僅1元件工作時 | 僅1元件工作時 | - | 僅1元件工作時 | 僅1元件工作時 |
封裝 | SOP8 | MPT3 | CPT3 | SST3 | |
---|---|---|---|---|---|
貼裝電路板 |
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|
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|
FR4電路板尺寸 (unit:mm) |
20×20×0.8 | 12×20×0.8 | 12×30×0.8 | 20×12×0.8 | |
Rth(j-a)/ Rth(ch-a) |
160°C / W | 250°C / W | 125°C / W | 625°C / W | |
備注 | 僅1元件工作時 | - | - | - |
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