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電子散熱器在封裝的晶體管使用案例

發布時間:2019/9/15     來源:電子散熱器    站點:http://www.3840391.live
 

    電子散熱器在封裝的晶體管使用中的熱數據并結合散熱器供應商提供的規格,對散熱器的選擇問題進行使用案例探討。電子散熱器的作用是在發熱器件上形成更大的表面積,從而更有效地將熱量傳遞出來并散發到周圍環境中。設備散熱路徑經過改善后可以降低元件接合處的任何溫升。

    我們假設所討論的應用中有一個采用TO-220封裝的晶體管,其中導通和開關損耗等于 2.78 W 功耗。此外,環境工作溫度不會超過 50°C。這個晶體管需要散熱器嗎?

    首先,必須找出并理解可能阻止 2.78 W 熱量耗散到周圍空氣中的所有熱阻的特征。如果不能有效地分散這些特征,TO-220 封裝內的結溫將超過較好的上限工作溫度,具體對此應用而言,我們確定為 125°C。

    晶體管供應商會記錄所有結環熱阻,計量單位為 °C/W。該單位表示,器件內每消耗一個功率單位(瓦),預計結溫將會升高到 TO-220 封裝周圍環境溫度以上的溫度值。

    舉例說明,當晶體管供應商記錄的結環熱阻為 62°C/W 時,TO-220 封裝內的 2.78 W 功耗將使結溫升高到高于環境溫度 172°C 以上,計算方法:2.78 W x 62°C/W。如果假設該器件的最壞環境溫度為 50°C,則結溫將達到 222°C,計算方法:50°C + 172°C。既然這已經遠超規定的 125°C 上限硅溫度,就必須采用散熱器。

    如果針對此應用安裝散熱器,則會顯著降低結環熱阻。下一步,確定需要多低的熱阻通路才能確保操作安全可靠。確定熱阻路徑:為確定熱阻路徑,首先需要確定較大容許溫升。如果器件的上限環境工作溫度為 50°C,并且我們已經確定硅結需要保持在 125°C 或更低,則上限允許溫升為 75°C,計算方法:125°C - 50°C。

    下一步,計算硅結本身與周圍空氣之間的較大容許熱阻。如果上限允許溫升為 75°C,并且 TO-220 封裝內的功耗測量值為 2.78 W,則較大允許熱阻為 27°C/W,計算方法:75°C ÷ 2.78 W。

    最后,計算出從硅結到周圍空氣的所有熱阻通路,并確認它們的總和小于上文計算出的較大允許熱阻 27°C/W。

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