热阻的概念

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，表明了 1W热量所引起的温升大小，单位为℃/W或K/W。用热功耗乘以热阻，即可获得该传热路径上的温升。可以用一个简单的类比来解释热阻的意义，换热量相当于电流，温差相当于电压，则热阻相当于电阻。
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。

热阻公式
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。
实例
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℃/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。
同样以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。


另外告诉大家一个窍门，其实一般规格书中的最大允许储存温度其实也是最大允许结温。最大允许操作温度其实也就是最大允许壳温.