一、關于熱阻的概念:
熱量在熱流路徑上遇到的阻力,反映介質或介質間的傳熱能力的大小,表明了 1W熱量所引起的溫升大小,單位為℃/W或K/W。用熱功耗乘以熱阻,即可獲得該傳熱路徑上的溫升。可以用一個簡單的類比來解釋熱阻的意義,換熱量相當于電流,溫差相當于電壓,則熱阻相當于電阻。
熱路的計算的基本原則:從芯片內部開始算起,任何兩點間的溫差,都等于器件的功率乘以這兩點之間的熱阻。這有點像歐姆定律。任何兩點之間的壓降,都等于電流,乘以這兩點間的電阻。
Tcmax:功率為P時允許的最大溫升
TA:Temperature Ambient 芯片周圍的環境溫度
TC:Temperature Case芯片的外殼溫度
TJ:Temperature Junction芯片內的結點溫度
熱阻RJA:芯片的熱源結(Junction)到周圍冷卻空氣(Ambient)的總熱阻,乘以其發熱量即獲得器件溫升。熱阻RJC:芯片的熱源結到封裝外殼間的熱阻,乘以發熱量即獲得結與殼的溫差。熱阻RJB:芯片的結與PCB板間的熱阻,乘以通過單板導熱的散熱量即獲得結與單板間的溫差。
二、關于電子元件熱阻的計算公式:
通用公式:Tcmax=TJ-P*(RJC+RCS+RSA)
條件1:當功率晶體管的散熱片heat sink足夠大而且接觸足夠良好時,殼溫TC=TA,晶體管外殼與環境間的熱阻 RCA=RCS+RSA=0。
熱阻公式:Tcmax=TJ-P*RJC
條件2:散熱片heat sink不大或者接觸足夠一般/較差的情況下:
熱阻公式:Tcmax=TJ-P*(RJC+RCS+RSA)
——其中,RJC表示芯片內部至外殼的熱阻;RCS表示外殼至散熱片的熱阻;RSA表示散熱片到環境的熱阻。
條件3:沒有散熱片情況下:
大功率半導體器件,熱阻公式Tcmax=TJ-P*(RJC+RCA),其中RCA表示外殼至空氣的熱阻。
小功率半導體器件,熱阻公式:Tcmax=TJ-P*RJA,其中RJA表示結到環境之間的熱阻。
一般使用條件用TC=TJ-P*RJC的公式近似。廠家規格書一般會給出RJC、P等參數。一般P是在25度時的功耗.當溫度大于25度時,會有一個降額指標。
審核編輯:劉清
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