MOSFET功率开关器件的散热计算
MOSFET损耗计算
MOSFET损耗计算MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是一种常用的功率开关器件,广泛应用于电力电子领域。
在使用MOSFET进行功率开关时,会产生一定的损耗,包括导通损耗和关断损耗。
正确计算MOSFET的损耗对于设计和选择合适的散热系统非常重要,下面将详细介绍MOSFET的损耗计算方法。
1.导通损耗计算:导通损耗是指MOSFET在导通状态下产生的功耗。
导通损耗可以通过以下公式计算:P_cond = I^2 * Rds(on)其中,P_cond为导通损耗,I为MOSFET的导通电流,Rds(on)为MOSFET的导通电阻。
导通损耗主要由两部分组成:静态导通损耗和动态导通损耗。
静态导通损耗是指MOSFET在导通状态下的稳态功耗,可以通过上述公式计算得到。
动态导通损耗是指由于MOSFET的导通电阻在开关过程中的变化引起的功耗,通常可以通过MOSFET的参数手册或者开关特性曲线来得到。
2.关断损耗计算:关断损耗是指MOSFET在关断状态下产生的功耗。
关断损耗由MOSFET 的关断电流和关断电压引起,可以通过以下公式计算:P_sw = Vds * Id * t_sw其中,P_sw为关断损耗,Vds为MOSFET的关断电压,Id为MOSFET 的关断电流,t_sw为关断时间。
关断损耗由两部分组成:静态关断损耗和动态关断损耗。
静态关断损耗是指MOSFET在关断状态下的稳态功耗,可以通过上述公式计算得到。
动态关断损耗是指由于开关过程中MOSFET的关断电流和关断时间的变化引起的功耗,通常可以通过MOSFET的参数手册或者开关特性曲线来得到。
3.总损耗计算:总损耗是指MOSFET在导通和关断状态下产生的功耗之和。
总损耗可以通过以下公式计算:P_total = P_cond + P_sw4.散热设计:4.1确定MOSFET的最大工作温度,一般来说,MOSFET的最大工作温度应该低于其额定温度。
4.2 计算MOSFET的热阻(Rth):Rth = (Tj - Ta) / P_total其中,Tj为MOSFET的结温,Ta为环境温度,P_total为MOSFET的总损耗。
MOSFET功率开关器件的散热计算
MOSFET功率开关器件的散热计算MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是一种常用的功率开关器件,用于调节和控制电子电路中的功率输出。
在工作过程中,MOSFET 会产生一定的功耗,这会导致器件升温,为了保证器件的正常工作,需要进行散热计算。
散热计算的目的是确定器件的热阻和最大工作温度,以便选择适当的散热方式,以及确定散热器的大小和材料。
首先,我们需要了解MOSFET的功耗,计算器件的热阻和最大工作温度。
1.功耗计算:-静态功耗是指器件处于稳态工作时的功耗,主要是由电流引起的导通压降和漏极电流引起的静态功耗。
-动态功耗是指在开关过程中,由于MOSFET开关速度造成的功耗。
静态功耗可以通过电流和导通压降计算得出,动态功耗则需要根据MOSFET的开关速度和应用场景来进行估算。
一般来说,静态功耗较小,可以忽略不计,因此我们主要关注动态功耗。
2.热阻计算:热阻由两个组成部分构成:导热阻(junction-to-case thermal resistance)和散热阻(case-to-ambient thermal resistance)。
-导热阻是指热量从MOSFET结到器件封装外壳的传导阻力。
-散热阻是指热量从器件封装外壳传递到周围环境的散热阻力。
导热阻可以通过器件手册或厂商提供的数据手册来获得,散热阻可以通过热量传导理论和计算公式来估算。
3.最大工作温度:最大工作温度可以通过器件手册或厂商提供的数据手册来获得。
有了以上的基础知识,我们可以按照以下步骤进行MOSFET的散热计算:1.根据应用场景和数据手册提供的参数,计算出MOSFET的功耗。
2.根据功耗计算出MOSFET的热阻(包括导热阻和散热阻)。
3.确定最大工作温度,通常根据数据手册提供的温度参数来确定。
4.根据最大工作温度和热阻,计算出器件离开环境的温度差。
5.根据热耗的温度差和功耗,计算出散热器的尺寸和材料。
需要注意的是,散热计算是一个非常复杂的过程,涉及到多方面的因素,包括器件的封装类型、散热器的设计和材料选择等。
浅析开关电源MOS的损耗计算与选型原则
浅析开关电源MOS的损耗计算与选型原则
MOS设计选型的几个基本原则
建议初选之基本步骤:
1 电压应力
在电源电路应用中,往往首先考虑漏源电压 VDS 的选择。
在此上的基本原则为MOSFET 实际工作环境中的最大峰值漏源极间的电压不大于器件规格书中标称漏源击穿电压的90% 。
即:
VDS_peak ≤90% * V(BR)DSS
注:一般地, V(BR)DSS 具有正温度系数。
故应取设备最低工作温度条件下之 V(BR)DSS 值作为参考。
2 漏极电流
其次考虑漏极电流的选择。
基本原则为MOSFET 实际工作环境中的最大周期漏极电流不大于规格书中标称最大漏源电流的90% ;漏极脉冲电流峰值不大于规格书中标称漏极脉冲电流峰值的90% 即:
ID_max ≤90% * ID
ID_pulse ≤90% * IDP
注:一般地, ID_max 及 ID_pulse 具有负温度系数,故应取器件在最大结温条件下之 ID_max 及 ID_pulse 值作为参考。
器件此参数的选择是极为不确定的—主要是受工作环境,散热技术,器件其它参数(如导通电阻,热阻等)等相互制约影响所致。
最终的判定依据是结点温度(即如下第六条之“耗散功率约束”)。
根据经验,在实际应用中规格书目中之 ID 会比实际最大工作电流大数倍,这是因为散耗功率及温升之限制约束。
在初选计算时期还须根据下面第六条的散耗功率约束不断调整此参数。
建议初选于3~5 倍左右 ID = (3~5)*ID_max。
3 驱动要求
MOSFEF 的驱动要求由其栅极总充电电量(Qg )参数决定。
在满足其它参数要求的情。
MOS管热设计及发热分析详解
MOS管热设计及发热分析详解MOS管热设计,发热分析MOS管作为半导体领域最基础的器件之一,无论是在IC设计里,还是板级电路应用上,都十分广泛,尤其在大功率半导体领域。
然而大功率逆变器MOS管,工作的时候,发热量非常大,如果MOS管散热效果不好,温度过高就可能导致MOS管的烧毁,进而可能导致整个电路板的损毁。
MOS管的热设计避免MOS因为器件发热而造成的损坏,需要做好足够的散热设计。
若通过增加散热器和电路板的长度来供所有MOS管散热,这样就会增加机箱的体积,同时这种散热结构,风量发散,散热效果不好。
有些大功率逆变器MOS管会安装通风纸来散热,但安装很麻烦。
所以MOS管对散热的要求很高,散热条件分为最低和最高,即在运行中的散热情况的上下浮动范围。
一般在选购的时候通常采用最差的散热条件为标准,这样在使用的时候就可以留出最大的安全余量,即使在高温中也能确保系统的正常运行。
做好MOS管的热设计,需要足够的散热片以及导热绝缘硅胶垫片才能实现。
mos散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置,多由铝合金,黄铜或青铜做成板状,片状,多片状等,如电脑中CPU 中央处理器要使用相当大的散热片,电视机中电源管,行管,功放器中的功放管都要使用散热片。
通常采用散热片加导热绝缘硅胶的设计直接接触散热,如果MOS 管外壳不能接地,可以采用绝缘垫片隔离后再用导热硅脂散热。
也可以选用硅胶片覆盖MOS管,除了散热还可以起到防止电损的作用。
整个散热体系能使元器件发出的热量更有效地传导到散热片上,再经散热片散发到周围空气中去,使得器件的稳定性得到保障。
热设计之分析MOS管是电路设计中比较常见的器件,经常用在多种开关电路或者防反电路中,电流值从几个mA到几十个A。
来看看热方面的知识。
1、当MOSFET完全导通时,将产生I2RDS(on)的功率损耗2、I2RDS(on)的功率损耗将在器件内部或者外部产生温升3、MOSFET器件可能因温度过高而损坏一般MOSFET的结点温度都要保持在175°C以下,贴片MOSFET 的PCB的温度限值是120°C,由于 MOSFET 器件和焊接 PCB 处之间热耦合紧密,所以我们可以认为TPCB ≈ Tj,那么安全工作温度的上限将不再是 MOSFET的结点温度,而是 PCB 的温度(120 ℃)。
MOSFET损耗计算
MOSFET损耗计算MOSFET损耗计算是在电路设计和工程应用中非常重要的一项工作,它可以帮助工程师评估MOSFET在特定工作条件下的热管理和效率。
本文将详细介绍MOSFET损耗计算的方法,并分析其对电路性能和可靠性的影响。
MOSFET是一种常见的功率开关器件,在众多电子设备和系统中被广泛采用。
它的主要作用是通过控制栅极电压来调节源极和漏极之间的电流,实现电路功能的开关控制和功率放大。
然而,MOSFET在工作过程中会引起一定的功率损耗,这些损耗主要分为导通损耗和开关损耗两类。
导通损耗是指MOSFET在导通状态下的功率消耗,导通损耗主要取决于MOSFET的导通电流和导通电压降。
导通损耗可以通过下面的公式进行计算:P_cond = I_D * V_DS其中,P_cond表示导通损耗,I_D表示MOSFET的导通电流,V_DS表示MOSFET的导通电压降。
开关损耗是指MOSFET在开关过程中的功率损耗,开关损耗主要取决于MOSFET的开关频率和开关电荷。
开关损耗可以通过下面的公式进行计算:P_sw = f_sw * Q_g * V_DS * δ其中,P_sw表示开关损耗,f_sw表示开关频率,Q_g表示MOSFET的总栅电荷量,V_DS表示MOSFET的导通电压降,δ表示MOSFET的耗散因子。
总的损耗可以通过将导通损耗和开关损耗相加来计算:P_total = P_cond + P_swMOSFET损耗计算的目的是为了评估MOSFET在特定工作条件下的热管理和效率。
在高功率应用中,如果MOSFET的损耗过大,会导致器件温度升高,从而影响电路的可靠性和寿命。
因此,在设计过程中,需要根据MOSFET的特性和工作条件,合理评估损耗,并采取相应的散热措施,确保电路的正常运行和可靠性。
在MOSFET损耗计算中,需要注意的是准确估计MOSFET的导通电流、导通电压降、开关频率和栅电荷量等参数。
这些参数可以通过MOSFET的数据手册、实验测量或者仿真模拟来获取。
mosfet损耗的计算
mosfet损耗的计算
Mosfet的损耗可以分为导通损耗和开关损耗两部分。
导通损耗是指Mosfet在导通状态下由于通道电阻而产生的功耗,开关损耗是指Mosfet在开关状态下由于开关过程中的电压和电流变化而产生的功耗。
导通损耗的计算可以使用以下公式:
Pd = I^2 * Rds(on)
其中,Pd为导通损耗,I为Mosfet导通时的电流,Rds(on)为Mosfet导通时的通道电阻。
开关损耗的计算可以使用以下公式:
Ps = (Vsw * Qg * f) + (Vds * Id * ton)
其中,Ps为开关损耗,Vsw为Mosfet开关时的电压变化,Qg为Mosfet的输入电荷,f为开关频率,Vds为Mosfet开关时的漏极-源极电压变化,Id为Mosfet开关时的漏极电流,ton为Mosfet的导通时间。
综合导通损耗和开关损耗,可以得到Mosfet的总损耗:
Ptotal = Pd + Ps
需要注意的是,Mosfet的损耗还会受到工作温度、散热条件等因素的影响,因此在实际应用中还需要考虑这些因素。
功率MOSFET功耗计算指南
功率MOSFET功耗计算指南功率MOSFET是便携式设备中大功率开关电源的主要组成部分。
此外,对于散热量极低的笔记本电脑来说,这些MOSFET是最难确定的元件。
本文给出了计算MOSFET功耗以及确定其工作温度的步骤,并通过多相、同步整流、降压型CPU核电源中一个30A单相的分布计算示例,详细说明了上述概念。
也许,今天的便携式电源设计者所面临的最严峻挑战就是为当今的高性能CPU提供电源。
CPU的电源电流最近每两年就翻一番。
事实上,今天的便携式核电源电流需求会高达60A或更多,电压介于0.9V和1.75V之间。
但是,尽管电流需求在稳步增长,留给电源的空间却并没有增加—这个现实已达到了热设计的极限甚至超出。
如此高电流的电源通常被分割为两个或更多相,每一相提供15A 到30A。
这种方式使元件的选择更容易。
例如,一个60A电源变成了两个30A电源。
但是,这种方法并没有额外增加板上空间,对于热设计方面的挑战基本上没有多大帮助。
在设计大电流电源时,MOSFET是最难确定的元件。
这一点在笔记本电脑中尤其显著,这样的环境中,散热器、风扇、热管和其它散热手段通常都留给了CPU。
这样,电源设计常常要面临狭小的空间、静止的气流以及来自于附近其它元件的热量等不利因素的挑战。
而且,除了电源下面少量的印制板铜膜外,没有任何其它手段可以用来协助耗散功率。
在挑选MOSFET时,首先是要选择有足够的电流处理能力,并具有足够的散热通道的器件。
最后还要量化地考虑必要的热耗和保证足够的散热路径。
本文将一步一步地说明如何计算这些MOSFET的功率耗散,并确定它们的工作温度。
然后,通过分析一个多相、同步整流、降压型CPU核电源中某一个30A单相的设计实例,进一步阐明这些概念。
计算MOSFET的耗散功率为了确定一个MOSFET是否适合于某特定应用,你必须计算一下其功率耗散,它主要包含阻性和开关损耗两部分:PDDEVICETOTAL=PDRESISTIVE+PDSWITCHING由于MOSFET的功率耗散很大程度上依赖于它的导通电阻(RDS(ON)),计算RDS(ON)看上去是一个很好的出发点。
MOS开关损耗计算
MOS开关损耗计算首先,我们需要了解MOSFET的开关工作原理。
在MOSFET的开关过程中,MOSFET在开启和关闭的瞬间都会有一定的过渡时间。
在这个过渡时间内,MOSFET处于导通或截止状态,电流变化较大,会产生一定的损耗。
1. 开启过渡损耗计算:在MOSFET从截止状态转变为导通状态的过渡过程中,电流从0增加到正常工作电流。
这个过程中,MOSFET的导通电阻较大,导致电流通过MOSFET时产生一定的能量损耗。
这种损耗主要由两部分组成:导通电压降VDS和开启时间t_on。
开启过渡损耗 = VDS × I × t_on2. 关闭过渡损耗计算:在MOSFET从导通状态转变为截止状态的过渡过程中,电流从正常工作电流减少到0。
这个过程中,MOSFET的截止电阻较大,电流减小时也会产生一定的能量损耗。
这种损耗同样由两部分组成:截止电压降VDS和关闭时间t_off。
关闭过渡损耗= VDS × I × t_off3. 开关状态损耗计算:在MOSFET的导通状态和截止状态下,电流通过MOSFET时会引起一定的电压降,从而产生功率损耗。
这种损耗可以通过导通电阻和截止电阻计算得到。
在导通状态下,导通损耗为RDS(on)× I × I,其中RDS(on)为MOSFET的导通电阻。
在截止状态下,截止损耗为VGS × I,其中VGS为MOSFET的截止电压。
开关状态损耗=导通损耗+截止损耗综上所述,MOS开关损耗的总计算公式为:总损耗=开启过渡损耗+关闭过渡损耗+开关状态损耗需要注意的是,以上公式只是对MOS的开关损耗进行了估算,实际的损耗还可能受到温度、电源电压、开关频率等因素的影响。
因此在具体的应用中,需要结合实际情况进行准确的损耗计算。
总结起来,MOS开关损耗计算的关键是理解MOSFET的开关过程,并结合导通电阻、截止电阻、开启时间、关闭时间、电流等参数来进行计算。
mosfet热阻计算
mosfet热阻计算【原创版】目录一、MOSFET 热阻的概念及重要性二、MOSFET 热阻的计算方法三、MOSFET 热阻的影响因素四、如何提高 MOSFET 的热阻性能五、总结正文一、MOSFET 热阻的概念及重要性MOSFET(金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管)是一种广泛应用于电力电子领域的半导体器件,用于开关、放大和调制等电路中。
在 MOSFET 工作过程中,会产生热量,而热阻则是热量在热流路径上遇到的阻力,反映介质或介质间的传热能力的大小。
热阻的大小直接影响着 MOSFET 的温升,进而影响其性能和寿命。
因此,了解和计算 MOSFET 的热阻具有重要意义。
二、MOSFET 热阻的计算方法MOSFET 的热阻主要包括静态热阻和动态热阻两部分。
静态热阻是指在静态工作状态下,MOSFET 产生的热量与温升之间的比值。
动态热阻则是指在动态工作状态下,MOSFET 产生的热量与温升之间的比值。
静态热阻的计算公式为:Rjc = (Tcmax - Tj) / P,其中,Tcmax 表示壳温,Tj 表示结温,P 表示功耗。
动态热阻的计算公式为:Rjc = ΔQ / (A * ΔT),其中,ΔQ 表示热量变化,A 表示 MOSFET 的表面积,ΔT 表示温度变化。
三、MOSFET 热阻的影响因素MOSFET 的热阻受到多种因素的影响,主要包括以下几点:1.结温:结温越高,热阻越大。
因为结温越高,MOSFET 内部产生的热量越多,需要通过更大的热阻来限制温升。
2.表面温度:表面温度越高,热阻越大。
因为表面温度越高,MOSFET 与环境之间的温差越大,需要通过更大的热阻来限制热量流失。
3.功耗:功耗越大,热阻越大。
因为功耗越大,MOSFET 产生的热量越多,需要通过更大的热阻来限制温升。
4.封装:封装形式不同,热阻也会有所不同。
例如,相同功率的 MOSFET,采用不同的封装形式,其热阻值可能有很大差异。
开关电源的热分析与计算
方法:
a、优选控制方式:软开关技术(QR,LLC,有源钳位),移相控制技术,同步整流 b、选用低功耗的器件:CoolMOS,SiC diode,高磁导率的磁性材料等 c、根据应用的场合,做好元器件的降额设计
Ths=PD*Rθ sa+Ta
同样可以得出耗散功率的计算公式
PD=(Ths+Ta)/Rθ sa
焊盘大小对散热的影响:
如右图是PCB上铜箔厚度为2OZ(约70um 56.7g)焊盘面积与热阻的对应关系,由图可以看 出,当散热焊盘面积大于0.2in2时,热阻对应约 0.5℃/W,即使再继续加大焊盘面积,但热阻基本 不变,也就是说对散热不再有帮助,所以说散热 焊盘的面积也不越大越好。
热路与温度的计算
结温的计算:
从以上几个热电路可以看出,结温等于热路中温升之和再加上环境温度。 即 Tjmax=PD*(Rθ
jc
+Rθ cs+Rθ sa)+Ta
例:某大功率工业电源的PFC电路,经计算IGBT的损耗为15W,升压二极管损耗为17W,
两管同时装在一个散热器上;IGBT芯片到外壳的热阻为0.85℃/W,升压二极管到 外壳的热阻为1.9℃/W,绝缘矽胶片与散热膏的总热阻为0.7℃/W,散热器的热阻 为1.3℃/W;环境温度为60℃,求IGBT与二极管芯片的结温。 解:根据题意可以画出等效热电路(略) 对于IGBT,有 Tjmax1=(15+17)*1.3+(0.85+0.7)*15+60 =41.6+23.25+60 =124.85 ℃ 对于Diode,有 Tjmax2=(15+17)*1.3+(1.9+0.7)*17+60 =41.6+44.2+60 =145.8 ℃
MOSFET用作开关时的特性与计算方法
4.9功率型MOSFET用作开关(THE POWER MOSFET USED AS A SWITCH)4.9.1概论(Introduction)虽然场效应电晶体(field-effect transistor FET)应用于电路设计上己有许多年了,而近年来功率型金属氧化半导体场效应电晶体(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor MOSFET),也己成功地制造出来,并在商业上大量的应用于功率电子的设计上。
而此MOSFET的功能需求,更超越了其它的功率组件,工作频率可达20kHz以上,一般都工作于100-200kHz,而不需像双极式功率电晶体有诸般经验上的限制。
当然,如果我们设计转换器工作于100 kHz频率下,比工作于20kHz的频率会有更多的优点,最重要的优点就是能减少体积大小与重量,功率型MOSFET提供设计者一种高速度,高功率,高电压,与高增益的组件,且几乎没有储存时间,没有热跑脱与被抑制的崩溃特性,由于不同的制造厂商会使用不同的技术来制造功率型的FET,因此就会有不同的名称,如HEXFET,VMOS,TMOS 等,此乃成为每一公司特有的注册商标。
虽然结构上会有所改变而增强了某些功能,但是所有的MOSFETs基本的工作原理都是相同的,事实上对某些应用上来说,使用特有型式的MOSFET有时亦会较使用其它型式来得适切引人些。
4.9.2基本MOSFET的定义(Basic MOSFET Definitions)MOSFET的电路符号示于图4-16中,此为N通道的MOSFET,在图4-16中另一个为NPN双极式电晶体,可互相参考比较其符号之不同,当然亦有P通道的MOSFET,其电路符号中的箭头方向刚好与N通道相反,在图4-16的这二个电路符号,双极式电晶体的集极,基极,与射极端,就相对于MOSFET的漏极,栅极与源极端。
虽然此二者组件都称为电晶体,可是我们必须明了,双极式组件与MOSFET,在结构上与操作原理上还是有明显的不同。
buck同步整流电路mosfet损耗的计算
buck同步整流电路mosfet损耗的计算1. 引言1.1 背景介绍随着科技的不断发展,电子设备在我们生活中扮演着越来越重要的角色。
在许多电子设备中,直流电源是必不可少的组成部分。
而在直流电源中,buck同步整流电路是一种常见且有效的电路拓扑结构,广泛应用于各种领域中。
在buck同步整流电路中,mosfet作为电路的关键元件,承担着整流和开关的功能。
而mosfet在工作过程中会产生一定的损耗,影响整个电路的效率和性能。
对mosfet的损耗进行准确的计算和分析,对于优化整流电路的性能至关重要。
本文将重点研究buck同步整流电路中mosfet的损耗问题。
通过分析mosfet损耗的来源、计算方法、影响因素以及优化方法,希望能为电子设备的设计和性能优化提供一定的参考。
通过深入了解mosfet的损耗问题,可以更好地理解整流电路的性能特点,为未来的研究和发展方向提供指导。
本文旨在全面探讨mosfet损耗对整流电路的影响,并为未来在这一领域开展更深入的研究工作提供借鉴和参考。
1.2 问题提出在实际工程中,buck同步整流电路是一种常见的电源转换电路,它能够将输入电压转换为稳定的输出电压,广泛应用于电子设备中。
在buck同步整流电路中,mosfet器件的损耗问题一直是制约其性能的一个重要因素。
问题提出:mosfet器件在buck同步整流电路中存在着较大的损耗,这些损耗主要包括导通损耗和开关损耗。
导通损耗是mosfet器件在导通状态下的功耗,开关损耗是mosfet器件在切换过程中由于开关过程中的导通电阻带来的功耗。
这些损耗不仅会导致mosfet器件发热严重,影响整流电路的稳定性和效率,还会影响整个系统的性能表现。
如何减小mosfet器件的损耗,提高整流电路的效率和稳定性,成为了当前研究的焦点之一。
为了解决mosfet器件损耗的问题,需要对其损耗进行深入的研究和分析,探讨其来源和计算方法,寻找影响其损耗的因素,并提出相应的优化方法,以提高整流电路的性能和效率。
集成电路的散热量计算公式
集成电路的散热量计算公式在集成电路(IC)的设计和应用中,散热是一个非常重要的问题。
由于集成电路工作时会产生大量的热量,如果不能有效地散热,会导致IC温度过高,从而影响其性能和寿命。
因此,对集成电路的散热量进行准确的计算和评估是非常重要的。
散热量是指单位时间内从一个物体表面散发出的热量,通常用单位时间内散发的热量的功率来表示。
在集成电路中,散热量的计算可以帮助工程师确定散热器的尺寸和材料,以确保IC在正常工作条件下能够保持适当的温度。
散热量的计算公式通常包括以下几个因素,IC的功耗、散热器的热阻、环境温度等。
下面我们将分别介绍这些因素,并给出散热量计算的具体公式。
1. IC的功耗。
IC的功耗是指单位时间内IC消耗的能量。
在实际应用中,IC的功耗可以通过测量电流和电压来计算。
通常情况下,IC的功耗可以表示为P=IV,其中P表示功率,I表示电流,V表示电压。
通过测量IC的电流和电压,可以得到IC的功耗。
2. 散热器的热阻。
散热器的热阻是指散热器在单位温度差下的散热能力。
通常情况下,散热器的热阻可以表示为R=ΔT/Q,其中R表示热阻,ΔT表示温度差,Q表示散热量。
通过测量散热器的温度差和散热量,可以得到散热器的热阻。
3. 环境温度。
环境温度是指IC周围的温度,通常情况下可以通过温度传感器来测量。
综合考虑以上因素,可以得到集成电路的散热量计算公式:Q = P + R ΔT。
其中,Q表示散热量,P表示IC的功耗,R表示散热器的热阻,ΔT表示环境温度和IC温度之间的温度差。
通过这个公式,我们可以计算出IC在不同工作条件下的散热量,从而确定合适的散热器尺寸和材料,以确保IC在正常工作条件下能够保持适当的温度。
在实际应用中,还需要考虑一些其他因素,比如IC的封装形式、散热器的安装方式等。
因此,散热量的计算是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素。
除了计算散热量,还需要对散热器的散热性能进行评估。
通常情况下,可以通过实验来测量散热器的散热能力,从而验证计算结果的准确性。
mosfet功率计算
mosfet功率计算MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的功率开关器件,广泛应用于电子设备和电路中。
在设计和应用MOSFET时,了解和计算功率是非常重要的。
本文将介绍MOSFET功率计算的基本原理和方法。
首先,我们需要了解MOSFET的基本结构和工作原理。
MOSFET 由源极、漏极和栅极组成,其中栅极与源极之间的电压控制了漏极和源极之间的电流。
当栅极电压高于阈值电压时,MOSFET处于导通状态,电流可以从漏极流向源极;当栅极电压低于阈值电压时,MOSFET处于截止状态,电流无法通过。
在MOSFET的导通状态下,功率计算可以通过以下公式进行:功率(P)= 电流(I) ×电压(V)其中,电流可以通过欧姆定律计算得到:电流(I)= 电压(V)/ 电阻(R)在MOSFET中,漏极和源极之间的电阻可以通过数据手册或实际测量得到。
根据MOSFET的工作电压和电流,我们可以计算出功率。
然而,由于MOSFET的导通状态下存在导通电阻和开关损耗,实际功率计算需要考虑这些因素。
导通电阻是由MOSFET的导通电流引起的电压降,可以通过测量漏极和源极之间的电压差来计算。
开关损耗是由MOSFET在开关过程中产生的能量损耗,可以通过测量开关过程中的电流和电压来计算。
为了准确计算MOSFET的功率,我们需要考虑导通电阻和开关损耗,并将其加入到功率计算公式中。
具体计算方法可以参考MOSFET 的数据手册或相关文献。
此外,MOSFET的温度也会对功率计算产生影响。
由于MOSFET 在工作过程中会产生热量,温度的升高会导致功率损耗增加。
因此,在功率计算中,我们还需要考虑MOSFET的热阻和散热条件,以确保设备的稳定工作。
综上所述,MOSFET功率计算是设计和应用MOSFET时必不可少的一部分。
通过了解MOSFET的基本结构和工作原理,以及考虑导通电阻、开关损耗和温度等因素,我们可以准确计算MOSFET的功率。
功率MOSFET的功率损耗公式
功率MOSFET的功率损耗公式
MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)是一种常用的功率器件,广泛
应用于各种电子设备中。
在工作过程中,MOSFET会产生一定的功率损耗,这些损耗大部分转化为热量,需要通过适当的散热手段进行散热,以保持
器件的正常工作温度。
因此,对功率损耗的准确计算和估算是至关重要的。
首先是导通损耗。
当MOSFET处于导通状态时,导通电流通过MOSFET
的导通电阻,导致功率损耗。
导通损耗可以使用以下公式进行计算:P_cond = I^2 * R_ds_on
其中,P_cond是导通损耗,单位为瓦特(W),I是MOSFET的导通电流,单位为安培(A),R_ds_on是MOSFET的导通电阻,单位为欧姆(Ω)。
其次是开关损耗。
当MOSFET从导通状态转为截止状态(或从截止状
态转为导通状态)时,会有一定的开关过程,这会产生开关损耗。
开关损
耗可以使用以下公式进行计算:
P_sw = 0.5 * V_ds * I * f_sw * (t_r + t_f)
其中,P_sw是开关损耗,单位为瓦特(W),V_ds是MOSFET的漏极-
源极电压,单位为伏特(V),I是MOSFET的导通电流,单位为安培(A),f_sw是开关频率,单位为赫兹(Hz),t_r是MOSFET的上升时间,单位为秒(s),t_f是MOSFET的下降时间,单位为秒(s)。
综上所述,功率MOSFET的功率损耗公式包括导通损耗和开关损耗两
个主要部分,分别计算了MOSFET在导通状态和开关状态时的功率损耗。
通过准确计算和估算功率损耗,我们可以更好地设计和优化电路,确保MOSFET的正常工作和可靠性。
mos管的温度降额计算
mos管的温度降额计算摘要:一、MOS 管的功耗计算方法二、MOS 管发热严重解决方法三、MOS 管选型四、元器件降额规范五、总结正文:一、MOS 管的功耗计算方法MOS 管(MOSFET,金属- 氧化物- 半导体场效应晶体管)是一种常见的半导体器件,广泛应用于放大、开关、调制、稳压等电路。
在设计和使用MOS 管时,了解其功耗计算方法十分重要。
根据MOS 管的功耗计算公式,我们可以得知MOS 管的功耗与电流、电压以及导通时间有关。
二、MOS 管发热严重解决方法当MOS 管工作过程中,由于电流和电压的存在,会产生一定的热量。
如果MOS 管没有足够的散热措施,可能会导致过热,影响器件性能和寿命。
为了解决MOS 管发热严重的问题,我们可以采取以下措施:1.选择合适的散热器:根据MOS 管的额定功率,选择足够大的散热器,以确保及时散热。
2.优化电路设计:调整电路中的电流和电压,降低MOS 管的工作温度。
3.提高散热效率:通过改善散热路径,提高散热器的热传导效率,降低MOS 管的温度。
三、MOS 管选型在MOS 管选型过程中,需要考虑以下几个方面:1.额定功率:根据实际应用场景,选择适合的额定功率,以确保MOS 管在正常工作范围内。
2.工作电压和电流:根据电路设计要求,选择合适的工作电压和电流。
3.开关速度:根据应用场景,选择合适的开关速度,以提高电路的响应性能。
4.封装形式:根据实际安装空间和散热要求,选择合适的封装形式。
四、元器件降额规范元器件降额是为了保证元器件在实际应用中能够安全可靠地工作,避免因过高的电压、电流或温度而导致的损坏。
对于MOS 管等元器件,需要根据实际工作环境,进行适当的降额处理。
总结了解MOS 管的功耗计算方法,可以更好地选择和使用MOS 管,避免因过热导致的性能下降和寿命缩短。
mos管功耗计算[精华]
计算功率耗散要确定一个MOSFET场效应管是否适于某一特定应用,需要对其功率耗散进行计算。
耗散主要包括阻抗耗散和开关耗散:PDDEVICETOTAL=PDRESISTIVE+PDSWITCHING由于MOSFET的功率耗散很大程度上取决于其导通电阻(RDS(ON)),计算RDS(ON)看似是一个很好的着手之处。
但MOSFET的导通电阻取决于结温TJ。
返过来,TJ 又取决于MOSFET中的功率放大器耗散和MOSFET的热阻(ΘJA)。
这样,很难确定空间从何处着手。
由于在功率耗散计算中的几个条件相互依赖,确定其数值时需要迭代过程(图1)。
这一过程从首先假设各MOSFET的结温开始,同样的过程对于每个MOSFET单独进行。
MOSFET的功率耗散和允许的环境温度都要计算。
当允许的周围温度达到或略高于电源封装内和其供电的电路所期望的最高温度时结束。
使计算的环境温度尽可能高看似很诱人,但这通常不是一个好主意。
这样做将需要更昂贵的MOSFET、在MOSFET下面更多地使用铜片,或者通过更大或更快的风扇使空气流动。
所有这些都没有任何保证。
在某种意义上,这一方案蒙受了一些“回退”。
毕竟,环境温度决定MOSFET的结温,而不是其他途径。
但从假设结温开始所需要的计算,比从假设环境温度开始更易于实现。
对于开关MOSFET和同步整流器两者,都是选择作为此迭代过程开始点的最大允许裸片结温(TJ(HOT))。
大多数MOSFET数据参数页只给出25°C的最大RDS(ON),,但近来有一些也提供了125°C的最大值。
MOSFETRDS(ON)随着温度而提高,通常温度系数在0.35%/°C至0.5%/°C的范围内(图2)。
如果对此有所怀疑,可以采用更悲观的温度系数和MOSFET在25°C规格参数(或125°C的规格参数,如果有提供的话)计算所选择的TJ(HOT)处的最大RDS(ON):RDS(ON)HOT=RDS(ON)SPEC×[1+0.005×(TJ(HOT)?TSPEC)]其中,RDS(ON)SPEC为用于计算的MOSFET导通电阻,而TSPEC为得到RDS(ON)SPEC 的温度。
MOS管功耗计算
MOSFET 耗散功率的估算前言1.Mosfet耗散功率的估算§1.1 Mosfet管的工作原理简介理想情况下,MOSFET管仅仅只起到开关作用。
典型电路简图如图1.1所示,U1为电池放电输出图1.1I 为电池放电电流,桥式连接,在上半个周期内M2和M3导通,U2电压为正,在下半个周期内,M1和M4导通,U2电压为负。
于是输出的电压U2就好比是交流电。
理想情况下,电池输出功率等于负载功率,即:W battery = U1*I1= W Load =U2*I2 ⑴但实际上,由于电路上的损耗,W battery = U1* I1 = W Load/ŋ =U2*I2 /ŋ⑵由公式⑵可以看出,当负载功率增大时,电流增大。
而当流经MOSFET管的电流增大时,那么消耗在MOSFET的能量就增大。
为了保证UPS系统能安全正常的运行,我们在设计MOSFEET的散热片时,必须考虑到UPS 的过载运行情况,依次为依据来设计散热片。
必须的补充一点的是,由于MOSFET管起着开关作用,并不是时刻都在导通,由图1.1可以看出,每个MOSFET管各导通半个周期。
§1.2 Mosfet管的功率消耗在实际工作状态下,用于开关作用的场效应管不可避免的存在功率损耗,通常表现在两个方面:(1)MOSFET在通态时,由于通态电阻大,通态损耗比较大,但通态电阻具有正的温度效应,温度升高,电阻增大,故MOSFET管的功耗比较均匀。
(2)MOSFET在电流非零时强制关断,在电压非零时开启,MOSFET关断时,与之串联的变压器之电感将产生感生电压尖峰;MOSFET开启时,变频器开启又将产生翻转电流。
但是,虽然MOSFET的工作频率很高,但开关时间很短,在(NS)范围之内,所以开关损耗占总损耗比率较小。
(3)基极电阻引起的驱动损耗,在MOSFET管中,由于驱动电流很小,常忽略不计。
由此可以描绘出MOSFET源极电流Is,漏源极间电压Vds随时间变化曲线如图1.2所示则MOSFET 单位时间的功率损耗P=f*∫V ds (t )*I s (t )d t (*)f 为MOSFET 工作频率 图1.2I D 表示漏极电流,Vds 表示作用在源漏极电压。
mos管的功率耗散
功率耗散是指MOSFET场效应管在工作过程中消耗的功率。
它主要包括两部分:
1. 漏源耗散功率:当MOSFET工作时,由于导通电阻和场效应引起的漏极-源极电压产生电阻过渡损耗,以及电流过渡和电荷储存和释放引起的功率损耗。
2. 开关损耗:MOSFET在开关过程中,由于导通和截止时的电流过渡以及电荷储存和释放引起的功率损耗。
这些功率损耗会导致MOSFET发热,并需要适当的散热措施来保证器件的正常工作。
计算和评估MOSFET的耗散功率对于设计和选择散热系统至关重要,以确保器件的可靠性和长寿命。
漏源耗散功率的计算公式为:Pcond=Idsrms*Idsrms*RDSon*Dmax,开关损耗的计算公式为:PSW=VDSoff*Idsrms*(tr+tf)*f/2。
需要注意的是,MOSFET的功耗主要取决于其导通电阻(RDS(ON)),因此计算RDS(ON)是一个很好的着手之处。
但MOSFET的导通电阻取决于结温TJ,而结温又取决于MOSFET中的功率放大器耗散和MOSFET的热阻(ΘJA)。
开关损耗计算公式
开关损耗计算公式开关损耗是指在电子开关工作过程中,由于开关元件的导通和截止引起的能量损耗。
准确计算开关损耗对于电子设备的设计和性能评估非常重要。
下面将介绍开关损耗的计算公式及其相关内容。
一、开关损耗的定义和意义开关损耗是指在开关元件(如晶体管、功率MOSFET等)导通和截止的过程中产生的能量损耗。
这些能量损耗会以热量的形式释放出来,使得开关元件温度升高,同时也影响整个电子系统的性能和稳定性。
准确计算开关损耗可以帮助工程师评估开关元件的工作状态、热管理需求以及系统的效率。
同时,合理降低开关损耗可以提高设备的工作效率,延长元件的寿命,降低能源消耗。
二、开关损耗的计算公式开关损耗的计算公式可以根据开关元件的导通和截止过程来推导。
以下是常用的两个公式。
1. 开关元件导通损耗的计算公式:P_con = V_CE × I_C × t_on其中,P_con代表开关元件导通损耗,V_CE代表开关元件导通时的电压降,I_C代表开关元件导通时的电流,t_on代表开关元件导通的时间。
2. 开关元件截止损耗的计算公式:P_off = V_CE × I_C × t_off其中,P_off代表开关元件截止损耗,V_CE代表开关元件截止时的电压降,I_C代表开关元件截止时的电流,t_off代表开关元件截止的时间。
三、开关损耗的影响因素开关损耗的大小受到多个因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 开关频率:开关频率越高,开关损耗越大。
因为开关元件在每个开关周期内需要进行多次导通和截止,从而产生更多的能量损耗。
2. 开关电压和电流:开关元件导通时的电压和电流越大,开关损耗越大。
3. 开关时间:开关元件导通和截止的时间越长,开关损耗越大。
4. 开关元件的材料和结构:不同材料和结构的开关元件具有不同的导通和截止特性,从而影响开关损耗的大小。
四、减小开关损耗的方法为了减小开关损耗,可以采取以下几种方法:1. 选择合适的开关元件:根据具体应用需求选择合适的开关元件,包括导通电压和电流的要求,以及开关频率等参数。
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3 强迫风冷散热设计
在较大功率的电力电子设备中 , 为了提高散热 效果, 保证系统稳定工作 , 提高功率器件使用寿命 , 往往对电力电子功率器件采用了强迫风冷技术。强 迫风冷的散热效果远好于自然风冷, 复杂性大大低 于水冷和风冷, 是通信 设备电源适用 的散热方式。 采用强迫风冷还可以显著减小散热器体积 , 有利于 设备小型化、 轻量化的实现。在采用强迫风冷时, 散 热器的热阻将会显著减小。 强制风冷散热主要是对流换热。热学原理中对 流换热过程满足牛顿冷却公式 : Q = A T
[ 2]
式中, ID S为脉 冲电流幅 值; UON 为 开关器 件通态压 降 ; 为输出波形占空比。 在实际应用中, 生产厂家在 MOSFET 开关器件 数据手册中给出的多是器件的通态电阻而不是通态 压降。因此通态 P C 损耗往往由公式 ( 1 ) 变形为下 面的公式计算得到。 2 P C = IDS R DS ( 2) 式中, IDS 为脉冲电流幅值; 为输出 电流波形占空 比 ; R DS为功率开关器件的通态电阻。 1. 2 功率器件的开关损耗 功率器件 开关损耗包括了开通损耗和关断损 耗。开关的开通和关断过程伴随着电压和电流的剧 烈变化。因此产生较大的损耗 , 而且开关损耗的大 小在很多情况下占有了器件总的功率损耗的相当大 比重, 甚至是主要部分 , 尤其是当器件处于高频工作 情形下。 功率器件的开关损耗与负载的特性有关 , 一般 简化为感性负载和阻性负载两种情况来计算开关损 耗。下面为硬开关条件下两种情形的开关损耗的计 算公式 , 分别见式 ( 3 )和式 ( 4) : U S IM [ 4] 感性负载时 , P S = ( ton + toff )f ( 3) 2 U S IM [ 4] 阻性负载时 , P S = ( ton + toff )f ( 4) 6 式中, US 为断态电压值 ; IM 为通态电流值 ; f 为开关 频率值 ; ton为开通时间值 ; toff为 关断时间值。 1. 3 功率器件的断态漏电流损耗 一般情况下 , MOSFET 器件处于关断状态时的 集电极 ( 漏极 ) 漏 电流十分 微小, 可认为器 件无损 耗 , 但在断态电压 US 很高的情况下, 则微小的漏电 流 ICO仍可能产生较为显著的断态功率损耗 P CO: P CO = ICO US ( 1 - ) ( 5) 式中, ICO为功率器件断态漏电流 ; US 为断态电压 ; 为功率器件输出电流波形占空比。 1. 4 功率器件的驱动损耗 功率器件在开关过程中消耗在驱动控制板上的
功率以及在导通状态时维持一定的栅极电压、 电流 所消耗的功率称为开关器件的驱动损耗。一般情况 下, 这部分的功率损耗与器件的其他部分损耗相比 可以忽略不计, 但对 于 GTO、 GTR 等通态电流比较 大的功率器件则需要特殊考虑。
2 散热器的热阻设计
散热器热阻是进行散热器选择的唯一依据。在 器件处于稳定工作时的发热率和其散热器散热率相 等, 系统处于热平衡稳定状态。此时可以利用与电 路理论类似的热路模型来进行系统热量计算。此模 型中认为从器件到散热器、 散热器到周围空气等热 路中都存在 热阻 , 热阻越 小则表明 传热能 力越 强。 实际应用中, 在进行电力电子器件的热设计时, 一般只需考虑其通态损耗和开关损耗即可。但对散 热器的设计则需要按照器件可能的最大功率损耗来 进行 , 以便留有足够的系统裕量 , 保证器件、 设备的 整体稳定性和安全性。当计算出器件的功率损耗后 便可根据热平衡条件计算出所需要具备的散热器热 阻, 继而就可以根据散热器的材料、 形状、 表面状况、 安装位置、 冷却介质等合理设计和选择功率器件的 散热器。 功率器件在恒定的平均功耗下运行时 , 系统达 到热平衡稳定状态后 , 可以用稳态热阻概念进行热 路计算。但在开机、 负载突变、 短路等情况下时则需 要利用瞬态热路模型来进行计算。但器件在高频下 工作时, 由于温度属于大热惯性变量, 所以一般也可 以直接采用稳态热路进行计算即可。 计算散热器的热阻可参考如下公式 : RR = T CM - T a Pd
[ 6]
( 8) 于是, 在确定 R jc ( 应通过加导热硅脂尽量减小 其值 )和功率器件的功率损耗值 P d 后 , 根据式 ( 8 ) 便可计算出散热器热阻 R sa, 进而通过查相应的散热 器数据手册就可以确定所需散热器的类型和参数。 虽然 型 材 散 热 器 已 有 了 相 应 的 国 家 标 准 ( GB742312287 ) , 但其中的自然对流和强迫风冷条件 下的热阻关系曲线均为实验数据整理所得, 而在实 际应用中影响散热器热阻的因素比较多, 实验数据与 实际应用有一定误差。如何综合考虑这些因素 , 使 得在一定工作条件下散热器的热阻最小, 也是工程 设计中迫切需要解决的问题。因此, 对散热器进行 优化设计也就非常必要。散热器的优化问题属于有 约束多变量优化问题, 其目标函数是散热器与环境之 间的热阻, 设计变量是设计者可选择的参数 ( 肋高、 肋 长、 肋厚、 肋片数目、 肋片形状、 肋片材料等 ) 。
4 结
语
本文介绍了电力电子功率器件功率损耗的组成 及其计算方法 , 给出了 MOSFET 功率器件散热器的 热阻设计方法和步骤 , 简要说明了在采用风冷散热 时应遵循的一般准则 , 对电力电子功率器件应用设 计具有一定的指导意义。 参考文献 :
[ 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5] [ 6] 电力电子设备 设计和 应用技 术手册 [M ]. 北京 : 机械 工业出版社 , 1990. 丁道宏 . 电力电 子技 术 第二 版 [ M ]. 北 京 : 航空 工业 出版社 , 1999. 张一工 , 肖湘宁 . 现代电力电子技术原理与应 用 [M ]. 北京 : 科学出版社 , 1999 . 林渭勋 . 现代电 力电 子 电路 [M ]. 杭州 : 浙 江大 学出 版社 , 2002. 杨 旭 , 马 静 , 张新武 . 电 力电子装置强制风冷散热 方式的研究 [ J]. 电力电子技术 , 2000 ( 4 ): 36 38. 旷建军 , 林周布 , 张文雄 . 电 力电子器件强制风冷用新 型散热器的研究 [ J]. 电力电子技术 , 2002 ( 4 ): 72 73.
R = R jc + R cs + R s a
[ 2]
( 7)
引入紊流以增强局部 对流来增大
等。通 常情况
设器件允许的最高运行结温为 T 源自, 则根据热平 衡条件可得到下面公式: T j = P dR + T a = P d (R jc + R cs + R s a ) + T a
[ 2]
下, 选用散热面积较大的型材散热器和风量较大的 风机可以降低散热器到环境介质的热阻 , 但散热面 积的增加和风机风量的提高均受装置体积、 重量以 及噪音指标等限制。随着电力电子器件的小型化和 轻量化的发展趋势 , 在散热器和风机参数一定的条 件下 , 通过合理的风道设计, 在散热器表面流场引入 紊流是改善散热的又一有效途径。 合理的风道设计一般要求引导风扇气流冲击散 热器表面 , 适当的改变气流在散热器表面的流动方 向以在散热器附近流场中形成大的扰动 , 从而形成 广泛的紊流区 , 加强散热效果 , 如在散热器前端加入 扰流片 等办法 ; 同时不应使 气流压头损失过 大, 流速下降过多 , 以免降低散热效果。事实上这两方 面往往存在矛盾, 所以应综合权衡 , 尽量最优。
1 功率器件的功率损耗和散热器的耗散功 率
[ 1, 2, 4]
电力电子设备中的功率器件在工作时其自身也 会消耗一定的电能 , 把单位时间内功率器件所消耗 的电能称作为器件的功率损耗。器件的功率消耗将 导致其结温升高从而产生了散热冷却的要求; 而散 热器在单位时间内所散发出的热能量叫耗散功率。 在设备正常稳定工作时, 器件的功率损耗和散热器 的耗散功率将达到平衡, 器件的温度也不会继续升 高, 即系统达到了热平衡状态。 在系统的热设计中正是根据能达到热平衡状态 时的功率参数来确定散热器应当具备的相关参数
MOSFET 功率开关器件的散热计算
0 引
言
进行功率器件及功率模块散热计算的目的, 就 是在确定的散热条件下选择合适的散热器, 以保证 器件或模块安全、 可靠地工作。散热器的设计必须 顾及使用环境条件 , 以及元件允许的工作温度等多 种参数。但是对散热器的传热分析目前国内外都还 研究得很不够 , 工程应用中的设计大多是凭经验选 取, 并作相应的核校计算。
随着电力电子功率器件向高功率密度方向的发 展 , 元件单位体积内的热量也相应增加。在大功率 高频通信电源等设备中功率开关器件的电能损耗尤 其突出 , 这部分消耗功率会转变为热量使功率器件 管芯发热、 结温升高 , 如果不能及时、 有效地将此热 量释放 , 就会影响到器件的工作性能 , 从而降低系统 工作的可靠性, 甚至损坏器件。因此热设计已成为 电力电子产品设计的关键一环。热设计的效果也直 接关系到电力电子设备能否长期正常、 稳定地工作。 在尽量通过优化设计等方式来减少功率开关发 热量的同时 , 一般还需要 通过散热器利用 传导、 对 流、 辐射的传热原理, 将器件产生的热量快速释放到 周围环境中去, 以减少内部热累积, 使元件工作温度 降低。本文主要针对 MOSFET 功率开关器件的散 热进行了讨论。
( 6)
式中 , R R 为需要具备的散热器热阻 ; T CM 为功率器件 所允许的最高管 壳温度; T a 为环境介质温度 , 应当 选定最恶劣情况时的环境温度, 比如炎热的夏季环 温; P d 为功率器件的功率损耗值。 实际上, 功率器件向外部散发热量的 热路 为 器件内部管芯传到器件管壳, 通过管壳同时到散热 器和环境介质 , 还有从散热器以对流与辐射两种传 热方式将热量传递到环境介质中这样一个过程。由 于从管壳到环境介质的热阻往往比管壳到散热器的 接触热阻大得多, 所以从管壳到环境介质的热阻可 以忽略不计。记 T a 为环境 介质温度, R jc为 器件结 壳热阻 (内热阻 ) , R jc为器件与散热器间的接触热阻 ( 界面热阻 ), R sa 为散热器热阻 , 则在工程计算中可 以将功率器件的散热总体热阻 R 表示为