MOSFET温升的计算工具
温升计算
压降乘上RMS电流就是损耗，然后用热阻来计算温升，在加上环境温度就是最终的结温，如果不超过datasheet给出的值就OK。
Ploss=0.9*3=2.7W 公式中0.9是VFRt=37℃/WRth=2℃/W不需要加散热器。
电源设计都要考虑效率与散热问题,此公式供大家参考:T=(P/Fm)^0.8 *539/AP : 损耗(热量);Fm: 散热面积;A :散热校正系数,与散热材料有关;T :温升.A的取值范围,要看你所用的散热材料,是用铜,铝还是铁,要查下它们的参数,导热系数,热阻.散热设计是一个比较复杂,也很头痛的事情,相互学习吧.希望有更多的人来参与,讨论.任何器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗变成热量.小功率器件损耗小,无需散热装置.而大功率器件损耗大,若不采取散热措施,则管芯的温度可达到或超过允许的结温,器件将受到损坏.因此必须加散热装置,最常用的就是将功率器件安装在散热器上,利用散热器将热量散到周围空间,必要时再加上散热风扇,以一定的风速加强冷却散热.在某些大型设备的功率器件上还采用流动冷水冷却板,它有更好的散热效果. 散热计算就是在一定的工作条件下,通过计算来确定合适的散热措施及散热器.功率器件安装在散热器上.它的主要热流方向是由管芯传到器件的底部,经散热器将热量散到周围空间.采用什么方式散热以及散热片要多大,由以下条件决定:1、元件损耗2、元件散热环境3、元件最高允许温度如果要进行散热设计,上面的三个条件必须提供,然后才能进行估算.大部分TO-220三极管,一般中间那个脚是C,它又跟管子本身的金属片相连,也有不相连的.散热片与金属片那个脚相连,所以一些高压,绝缘不良的问题要主意啦,要留有一定的距离,或选好的绝缘材料.以7805为例说明问题.设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出.正确的设计方法是:首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允许的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻.计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足.国际化标准组织ISO规定:确定散热器的传热系数K值的实验,应在一个长( 4±0.2 )m×宽( 4±0.2 )m×高( 2.8±0.2 )m的封闭小室内,保证室温恒定下进行,散热器应无遮挡,敞开设置.散热器的传热系数是表示:当散热器内热媒平均温度与室内空气温度的差为1℃时,每㎡散热面积单位时间放出的热量.单位为W/㎡.℃.散热量单位为W.传热系数与散热量成正比.影响散热器传热系数的最主要因素是热媒平均温度与室内空气温度的温差△T,散热器的材质、几何尺寸、结构形式、表面喷涂、热媒温度、流量、室内空气温度、安装方式、片数等条件都会影响传热系数的大小.散热器性能检测标准工况(当△T=64.5℃时),即:热媒进口温度95℃,出口温度70℃,空气基准温度18℃.安规要求:对初/次级距离有三种方式:1.爬电距离达到要求.2.空间距离达到要求.3.采用绝缘材料:a.用大于0.4mm厚的绝缘材料.b.用能达到耐压要求的多层安规绝缘材料距离可小于0.4mm如变压器中用三层黄胶纸.散热器的计算:总热阻RQj-a=(Tjmax-Ta)/PdTjmax :芯组最大结温150℃Ta :环境温度85℃Pd : 芯组最大功耗Pd=输入功率-输出功率={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2=5.5℃/W总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知RQj-C=1.0 RQC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd)1/2+650/A]C其中k:导热率铝为2.08d:散热器厚度cmA:散热器面积cm2C:修正因子取1按现有散热器考虑,d=1.0 A=17.6×7+17.6×1×13算得散热器热阻RQd-a=4.1℃/W,热量传递的三种基本方式:导热、对流和辐射.传热的基本计算公式为:Φ=ΚAΔt式中:Φ——热流量,W;Κ——总传热系数,W/(m2·℃);A ——传热面积,m2;Δt——热流体与冷流体之间的温差,℃.散热器材料的选择:常见金属材料的热传导系数:银429 W/mK铜410 W/mK金317 W/mK铝250 W/mK铁90 W/mK热传导系数的单位为W/mK,即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文(1K＝1℃)时的热传导功率.5种不同铝合金热传导系数:AA1070型铝合金226 W/mKAA1050型铝合金209 W/mKAA6063型铝合金201 W/mKAA6061型铝合金155 W/mKADC12 型铝合金96 W/mK绝缘系统与温度的关系:insulation class Maximum Temperatureclass Y 194°F (90℃)class A 221°F (105℃)class E 248°F (120℃)class B 266°F (130℃)class F 311°F (155℃)class H 356°F (180℃)摄氏度,华氏度换算:摄氏度C=(华氏度-32)/1.8华氏度F= 32+摄氏度x1.8绝缘系统是指用于电气产品中兩个或數个绝缘材料的组合.基本绝缘:是指用于带电部分,提供防触电基本保护的绝缘.附加绝缘:是为了在基本绝缘失效后提供防触电保护,而在基本绝缘以外另外的单独绝缘.双重绝缘:是由基本绝缘和附加绝缘组合而成的绝缘.加强绝缘:是用于带电部分的一种单一绝缘系统,其防触电保护等级相当于双重绝缘.根据你提供的:热传导系数的单位为W/mK,即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文(1K＝1℃)时的热传导功率.则:铝板的热传导能力就是:热功率(W}=250*铝板厚度{M)*铝板宽度(M)/铝板长度(M)/温差(℃)对不?做散热用,最好用6063、6061、6060等铝合金型材,便宜,散热好,但是不绝缘.传热的基本计算公式为:Φ=KAΔtΦ - 热流量,W;Κ - 总传热系数,W/(m2·℃);A - 传热面积,m2;Δt- 热流体与冷流体之间的温差,℃.导热基本定律—傅立叶定律:500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。
mos管功耗温度换算
mos管功耗温度换算
mos管功耗温度换算是在电子电路设计中必不可少的一环。
众所周知，MOS管（金属氧化物半导体场效应晶体管）广泛应用于各类电子设备中，其功耗与工作温度密切相关。
为了确保电子设备的安全稳定运行，了解MOS管的功耗温度换算方法显得至关重要。
MOS管的功耗主要由其电流和电压决定，而电流和电压又受工作温度的影响。
一般来说，MOS管的功耗与温度呈正比关系。
在实际应用中，通过测量MOS管的功耗，我们可以了解其工作温度，从而确保设备在合适的温度范围内运行。
功耗温度换算方法如下：
1.首先，测量MOS管在一定电压下的电流值。
2.根据电流值，查找MOS管的电流-功耗曲线。
3.通过曲线，找到对应电流值的功耗。
4.根据功耗和电流值，计算出温度。
以下是一个应用实例：
假设我们测量到MOS管在5V电压下的电流为100mA，根据MOS管的数据手册，查找其电流-功耗曲线，发现该电流对应的功耗为1W。
那么，我们可以推断出MOS管的工作温度为100℃。
在进行功耗温度换算时，还需注意以下几点：
1.确保测量电流和电压的准确性，以获得准确的功耗。
2.选择合适的MOS管电流-功耗曲线，以确保换算结果的准确性。
3.在换算过程中，考虑环境温度、设备散热等因素，以减小误差。
总之，掌握MOS管功耗温度换算方法，能够帮助我们更好地监控和控制电子设备的工作温度，确保设备的安全稳定运行。
rdson计算公式
rdson计算公式RDSon（Drain-to-Source On-Resistance）是指场效应管（MOSFET）的漏极到源极的导通电阻。
它是判断MOSFET导通状态的一个重要的电性能指标，也是评估MOSFET开关或放大电路性能的重要参考指标之一在理想情况下，当MOSFET处于导通状态时，漏极到源极之间应该没有电阻，即RDSon应该为0。
然而，在实际应用中，由于材料特性、工艺和结构等因素的影响，MOSFET的RDSon一般都是存在的，通常为数个欧姆到几十毫欧姆。
计算RDSon的公式一般分为两种，分别适用于低电流和高电流情况下的计算。
1. 低电流情况下的RDSon计算公式：在低电流情况下，MOSFET的RDSon主要受到导通区的电阻和扩散区导通电阻的影响，可以用以下公式进行估算：RDSon = (ρc × L × W)/Aeff + Rsd其中，ρc为导通区体电阻，L为MOSFET的芯片长度，W为MOSFET的芯片宽度，Aeff为等效芯片面积，Rsd为扩散区导通电阻。
2. 高电流情况下的RDSon计算公式：在高电流情况下，由于MOSFET芯片的热效应，电流通过MOSFET时会产生一定的温升，从而导致RDSon的变化。
这时可以用以下公式进行估算：RDSon = RDSon0 × [1 + α × (Tj - Tref)]其中，RDSon0为标称温度下的RDSon，α为热效应系数，Tj为MOSFET的结温，Tref为参考温度。
需要注意的是，上述公式都是近似公式，实际计算RDSon时可能还需要考虑其他因素，如工艺的非均匀性、结构的复杂性等。
此外，不同厂家的MOSFET可能具有不同的结构和特性，所以实际的RDSon计算公式可能也会有所差异。
最后，RDSon是电流通过MOSFET时产生的功耗的重要参数，较低的RDSon能够降低功耗和温升，提高电路性能。
因此，在选取MOSFET时，需要充分考虑RDSon的大小和电流要求，以满足实际应用的需求。
MOSFET功耗估计及散热
DC/DC变换中MOSFET功耗计算本文分析了一个多相、同步整流、降压型CPU电源中MOSFET功耗的计算方法。
1 MOSFET功耗的计算为了确定一个MOSFET是否适合于特定的应用，必须计算其功耗，MOSFET功耗（PL）主要包含阻性损耗（PR）和开关损耗（PS）两部分，即PL=PR＋PSMOSFET的功耗很大程度上依赖于它的导通电阻RDS(on)，但是，MOSFET的RDS(on)与它的结温Tj有关。
而Tj又依赖于MOSFET管的功耗以及MOSFET的热阻θJA。
由于功耗的计算涉及到若干个相互依赖的因素，为此，可以采用一种迭代过程获得我们所需要的结果，如图1流程所示。
迭代过程起始于为每个MOSFET假定一个Tj，然后，计算每个MOSFET各自的功耗和允许的环境温度。
当允许的环境温度达到或略高于机壳内最高温度设计值时，这个过程便结束了。
这是一种逆向的设计方法，因为，先从一个假定的Tj开始计算，要比先从环境温度计算开始容易一些。
能否将这个计算所得的环境温度尽可能地提高呢？回答是不行的。
因为，这势必要求采用更昂贵的MOSFET，并在MOSFET下铺设更多的铜膜，或者要求采用一个更大、更快速的风扇产生气流等，所有这些都是不切实际的。
对于开关和同步整流MOSFET，可以选择一个允许的最高管芯结温Tj(hot)作为迭代过程的出发点，多数MOSFET的数据手册只规定了＋25℃下的最大RDS(on)，不过最近有些产品也提供了＋125℃下的最大值。
MOSFET的RDS(on)随着温度的增高而增加，典型温度系数在0.35％／℃～0.5％／℃之间，如图2所示。
如果拿不准，可以用一个较为保守的温度系数和MOSFET的＋25℃规格(或＋125℃规格)，在选定的Tj(hot)下以最大RDS(on)作近似估算，即式中：RDS(on)SPEC为计算所用的MOSFET导通电阻；TSPEC为规定RDS(on)SPEC时的温度。
电机堵转时的MOSFET温升热仿真软件
电机堵转时的MOSFET温升热仿真软件1. 引言由于功率MOSFET具有驱动电流小、开关速度快等优点，已经被广泛地应用在电动车的控制器里。
但是如果设计和使用不当，会经常损坏MOSFET，而且一旦损坏后MOSFET的漏源极短路，晶圆通常会被烧得很严重，大部分用户无法准确分析造成MOSFET损坏的原因。
所以在设计阶段，有关MOSFET的可靠性设计是致关重要的。
MOSFET通常的损坏模式包括：过流、过压、雪崩击穿、超出安全工作区等。
但这些原因导致的损坏最终都是因为晶圆温度过高而损坏，所以在设计控制器时，热设计是非常重要的。
MOSFET的结点温度必须经过计算，确保在使用过程中MOSFET结点温度不会超过其最大允许值。
2. 无刷电机控制器简介由于无刷电机具有高扭矩、长寿命、低噪声等优点，已在各领域中得到了广泛应用，其工作原理也已被大家广为熟知，这里不再详述。
国内电动车电机控制器通常工作方式为三相六步，功率级原理图如图1所示，其中Q1, Q2为A相上管及下管；Q3, Q4为B相上管及下管；Q5, Q6为C相上管及下管。
MOSFET全部使用AOT430。
MOSFET工作在两两导通方式，导通顺序为Q1Q4→Q1Q6→Q3Q6→Q3Q2→Q5Q2→Q5Q4→Q1Q4，控制器的输出通过调整上桥PWM脉宽实现，PWM频率一般设置为18KHz以上。
当电机及控制器工作在某一相时（假设B相上管Q3和C相下管Q6），在每一个PWM周期内，有两种工作状态：状态1: Q3和Q6导通, 电流I1经Q3、电机线圈L、Q6、电流检测电阻Rs流入地。
状态2: Q3关断, Q6导通, 电流I2流经电机线圈L、Q6、Q4，此状态称为续流状态。
在状态2中，如果Q4导通，则称控制器为同步整流方式。
如果Q4关断，I2靠Q4体二极管流通，则称为非同步整流工作方式。
流经电机线圈L的电流I1和I2之和称为控制器相电流，流经电流检测电阻Rs 的平均电流I1称为控制器的线电流，所以控制器的相电流要比控制器的线电流要大。
AN-1001_IGBT以及MOSFET的驱动参数的计算方法
IGBT 以及MOSFET 的驱动参数的计算方法简介本应用指南介绍了在特定应用条件下门极驱动性能参数的计算方法。
通过本应用手册得出的一些参数值可以作为选择一款合适驱动器的基本依据。
CONCEPT 产品的数据手册中所给出的参数在实际应用中是可以直接使用的。
驱动器内部功率损耗以及其他内部参数不必进一步降额或者修正。
对于快速预览，公式1，4及5是最重要的。
所需驱动功率驱动器是用来控制功率器件的导通和关断。
为了实现此功能，驱动器对功率器件的门极进行充电以达到门极开通电压V GE_on ，或者是对门极进行放电至门极关断电压V GE_off 。
门极电压的两种电平间的转换过程中，在驱动器门极驱动电阻及功率器件组成的回路中产生一定的损耗。
这个参数我们称为驱动功率P DRV 。
驱动器必须根据其所驱动的功率器件所需的驱动功率来选择。
驱动功率可以从门极电荷量Q Gate ，开关频率f IN ，以及驱动器实际输出电压摆幅∆V Gate 计算得出：Gate IN Gate DRV V f Q P ∆⋅⋅= (Eq. 1)如果门极回路放置了一个电容C GE (辅助门极电容)，那么驱动器也需要对该电容进行充放电，如图1所示：图1.带外接阻容的门级驱动只要C GE 在一个周期内被完全的充放电，那么R GE 值并不影响所需驱动功率。
驱动功率可以从以下公式得出：2Gate IN GE Gate IN Gate DRV V f C V f Q P ∆⋅⋅+∆⋅⋅= (Eq. 2)以上公式是在门极驱动电流不发生谐振的条件下得出的。
只要这个开关过程是IGBT 门极从完全打开到完全关断或者反过来，则驱动功率并不依赖于门极电阻及占空比的变化而变化。
接下来我们来看如何确定门极电荷量Q Gate 。
ACIN GH (output high)I OUT GL (output low)integration timegate charge: 11.4uC 门极电荷量Q Gate 绝不能从IGBT 或MOSFET 的输入电容C ies 计算得出。
MOSFET的设计与损耗计算
MOSFET设计选择 / 损耗组成及计算方法2007年04月17日星期二 22:10一、设计选择MOSFET 的应用选择须综合各方面的限制及要求。
下面主要从应用的安全可靠性方面阐述选型的基本原则。
建议初选之基本步骤：下面详细解释其中各参数选择之原则及注意事项。
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% * IDID_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况下，尽量选择 Qg 小者以便驱动电路的设计。
驱动电压选择在保证远离最大栅源电压（ V GSS ）前提下使 Ron 尽量小的电压值（一般使用器件规格书中的建议值）。
温升计算公式
温升计算公式1、在测试绕组的过程电阻时，在绕组断电后要快速的用电阻测试仪测试电阻并记录下来。
2、继续在相同的时间（断电到第一次测量电阻的时间）间隔下再连续测量3次电阻（共四个电阻值）。
3、用一元线性回归方程式y=a+bx 计推算断电电阻。
y 为各时间段的电阻值；x 为间隔时间。
※ 公式中斜率b计算公式：※ 回归线a的截距计算公式：注：a即为断电电阻R( K + t1 )测试时间：2012.06.06～08r测试电压/频率：256.8V/50Hz△t 是绕组的温升值R 是绕组实验结束时的电阻（热态电阻）r 是绕组试验前的电阻（冷态电阻）t 1 是试验前的室温t 2 是试验后的室温K 是绕组的温升系数，铜绕组K ：234.5 ；铝绕组K ：225050220010502200205022003050220010502200205022003初级初级初级次级次级次级10秒电阻20秒电阻30秒电阻40秒电阻0秒电阻R#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!10秒电阻20秒电阻30秒电阻40秒电阻0秒电阻R #DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!10秒电阻20秒电阻30秒电阻40秒电阻0秒电阻R #DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!10秒电阻20秒电阻30秒电阻40秒电阻0秒电阻R #DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!10秒电阻20秒电阻30秒电阻40秒电阻0秒电阻R #DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!样品编号环境温度t 2绕组类别环境温度t 2温升△t 10H环境温度t 2温升△t8H环境温度t 2温升△t 环境温度t 2温升△t 4H6H温升△t 2H用电阻法测试绕组的温升时推算断电电阻法环境温度t 1初始电阻r △t-( K + t2 )时间OH=温升的计算。
IGBT、MOSFET、FRED等参数介绍
Ciss， Coss和Crss所引述的值是在漏源电压为某固定值的情况下。
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极间电容与VCE成反比， 因此高耐压器件不应应用在低压电路中。
这些电容随漏源电压的变化而变化。 它的值越小表示管子的性能越好。 输入电容值只给出一个大概的驱动电路 所需的充电说明。而栅极充电信息更为 有用，它表明为达到一个特定的栅源电 压栅极所必须充的电量。
Ⅱ 动态参数
1. 极间电容 2. 栅极电量 3. 时间参数 4. 漏源电压上升率 5. 安全工作区 6. 开关速度
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Nanjing SilverMicro Electronics, Ltd. 1. 极间电容—它是影响其开关速度的主要因素。 其极间电容分为两类： 一类为CGS和CGD，它们由MOS结构的绝缘层形成的， 其电 容量的大小由栅极的几何形状和绝缘层的厚度决定； 另一类是CDS，它由PN结构成，其数值大小由沟道面积和有 关结的反偏程度决定。
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使元件能够连续性工作的最大芯片温度，通 常为 150 ℃ 或 175 ℃
。
壳温Tc、环境温度Ta
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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。
mos管的温度降额计算
mos管的温度降额计算温度降额计算是对导热系统中传热过程的评估分析，通常用于工业生产中的热力设计和热传导问题的求解。
下面我将为您详细介绍mos管的温度降额计算。
mos管是一种特殊的电子器件，其工作温度对其性能和寿命有着重要影响。
因此，在mos管的设计和使用中，温度降额计算是非常关键的一项工作。
首先，我们需要确定mos管的最大允许工作温度。
这需要参考mos管的数据手册，其中会给出mos管的最高允许工作温度，一般以摄氏度为单位。
如果没有给出具体数值，可以使用常见的mos管工作温度范围，如-40℃至+125℃。
接下来，我们需要确定mos管在实际工作条件下的预期温度。
这需要考虑mos管所处的环境温度、通风条件、电源电压、负载电流等因素。
一般来说，mos管的工作温度应该尽量接近其最大允许工作温度，但不能超过它。
然后，我们需要计算mos管的温度降额。
温度降额是指mos管实际工作温度与最大允许工作温度之间的差值。
这个差值应该足够大，以确保mos管在实际工作条件下能够正常工作，并且有足够的寿命。
一般来说，温度降额应该在20℃至40℃之间。
温度降额的计算需要考虑mos管的导热性能以及散热结构。
mos管一般以芯片形式存在，其导热性能由芯片的材料和结构决定。
一般来说，导热性能越好，温度降额就越小。
常见的mos管散热结构有散热片、散热器和风扇等，这些结构可以提高mos管的散热效果，减小温度降额。
最后，我们需要检查mos管的温度降额是否满足要求。
如果计算出来的温度降额小于规定的范围，则说明mos管的散热条件良好，可以正常工作。
如果计算出来的温度降额大于规定的范围，则需要进一步优化mos管的散热结构，以提高其散热效果。
总结起来，mos管的温度降额计算是一项重要的工作，可以帮助我们评估mos管的散热条件和工作性能。
通过合理的温度降额计算，我们可以确保mos管在实际工作中能够正常运行，并且具有足够的寿命。
使用IGBT及二极管的θ值计算平均结温
大多数半导体组件结温的计算过程很多人都知道。
通常情况下，外壳或接脚温度已知。
量测裸片的功率耗散，并乘以裸片至封装的热阻(用theta或θ表示)，以计算外壳至结点的温升。
这种方法适用于所有单裸片封装，包括双极结晶体管(BJT)、MOSFET、二极管及晶闸管。
但对多裸片绝缘栅双极晶体管(IGBT)而言，这种方法被证实不足以胜任。
某些IGBT是单裸片组件，要么结合单片二极管作，要么不结合二极管；然而，大多数IGBT结合了联合封装的二极管。
大多数制造商提供单个θ值，用于计算结点至外壳热阻抗。
这是一种简化的裸片温度计算方法，会导致涉及到的两个结点温度分析不正确。
对于多裸片组件而言，θ值通常不同，两个裸片的功率耗散也不同，各自要求单独计算。
此外，每个裸片互相提供热能，故必须顾及到这种交互影响。
本文将阐释怎样量测两个组件的功率耗散，使用IGBT及二极管的θ值计算平均结温及峰值结温。
图1：贴装在TO-247封装引线框上的IGBT及二极管。
功率计算电压与电流波形必须相乘然后作积分运算以量测功率。
虽然电压和电流简单相乘就可以给出瞬时功率，但无法使用这种方法简单地推导出平均功率，故使用了积分来将它转换为能量。
然后，使用不同损耗的能量之和以计算波形的平均功率。
在开始计算之前定义导通、导电及关闭损耗的边界很重要，因为如果波形的某些区域遗漏了或者是某些区域被重复了，它们可能会给量测结果带来误差。
本文的分析中将使用10%这个点；然而，由于这是一种常见方法，也可以使用其他点，如5%或20%，只要它们适用于损耗的全部成分。
正常情况下截取的是正在形成的正弦波的峰值波形。
这就是峰值功率耗散。
平均功率是峰值的50%(平均电压是峰值电压除以√2，平均电流是峰值电流除以√2)。
一般而言，在电压波形的峰值，IGBT将导电，而二极管不导电。
为了量测二极管损耗，要求像电机这样的无功负载，且需要捕获电流处于无功状态(如被馈送回电源)时的波形。
图2：IGBT导通波形。
温升测试规范
电解电容器
电容器一般不作热源处理，但电解电容器漏电流较大，其寿命又和温度直接相关，因 此有必要了解电解电容器的温度。下图为一电解电容内部结构。
气流方向
中空
测量点
背风面
电解电容内部结构
设置热电偶的电容
在进行粗略评估时，可以将热电偶贴电容背风面（若厂家提供电解电容核心到外表面 的热阻曲线，则可以评估内部温度）
如下图所示：
5
气流 方向
测量点 电阻本体温度测量 注：DG 系列的负载侦测电阻温度很高，可用 0.6 跳线将温升线的测量点固定在电阻上， 避免温度过高温升胶脱落影响实验数据
晶体管
晶体管按不同应用场合、不同封装分类，但一般结构如下图所示：
普通晶体管散热结构图
晶体管散热热阻网络图
Rthj-c：晶体管的内热阻，由材料、结构、工艺等因素决定，通常由厂家提供； Rthc-h：晶体管与散热片安装面之间接触热阻，受面积、压力、材质、粗糙度等影响； Rthh-a：散热片到环境之间的热阻，与散热片结构、风速、环境温度等有关； Rthj-a：晶体管半导体结到环境之间热阻，即总热阻。
模组 PCB
2
控制板 PCB
PCB 按工作时损耗大小，一般分三类，走大电流功率板、发热量一般的模组类 PCB、 损耗很小的控制板部分。
高损耗 PCB（功率板）：可依据电路电流走向，对大电流铜箔进行热电偶测量，测量 取点依据为：
1、 相同电流，取铜箔宽度最窄处；（需电气、layout 工程师协助） 2、 风道下游； 3、 高温元件与 PCB 焊接点； 损耗一般的 PCB（模组类）：热像仪粗测，热电偶精确测量 1、 采用热像仪对 PCB 部分进行拍摄测量； 2、 对红外测量结果进行初步分析，针对可能超过 PCB 设计温度、元件设计温度点
一种功率MOS器件开启过程中瞬态温升在线测量方法[发明专利]
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专利名称：一种功率MOS器件开启过程中瞬态温升在线测量方法
专利类型：发明专利
发明人：郭春生,刘博洋,王思晋,魏行,冯士维,果昊
申请号：CN201910681701.9
申请日：20190726
公开号：CN110376500A
公开日：
20191025
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种功率MOS器件开启过程中瞬态温升在线测量方法，属于功率半导体器件以及电力电子应用技术领域。
在功率MOS器件开启瞬态过程中，在不同栅极电压V、不同源‑漏电压V 和不同源‑漏电流I的条件下测量出三个温敏参数与温度的关系曲线,通过拟合得到校温曲线的函数表达式,即完成校温曲线的建立。
当功率MOS器件工作在开启瞬态时，根据加电条件，即栅极电压V、
源‑漏电压V和源‑漏电流I的数值，将上述温敏参数带入校温曲线库，可得知该时刻的结温值，从而实现功率MOS器件结温的实时测量，也可监控功率MOS器件在该状态下的温升。
申请人：北京工业大学
地址：100124 北京市朝阳区平乐园100号
国籍：CN
代理机构：北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：沈波
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估算热插拔 MOSFET 的瞬态温升
在本电源设计小贴士以及下次的小贴士中，我们将研究一种估算热插拔MOSFET 温升的简单方法。
热插拔电路用于将电容输入设备插入通电的电压总线时限制浪涌电流。
这样做的目的是防止总线电压下降以及连接设备运行中断。
通过使用一个串联组件逐渐延长新连接电容负载的充电时间，热插拔器件可以完成这项工作。
结果，该串联组件具有巨大的损耗，并在充电事件发生期间产生温升。
大多数热插拔设备的制造厂商都建议您查阅安全工作区域(SOA) 曲线，以便设备免受过应力损害。
图1所示SOA 曲线显示了可接受能量区域和设备功耗，其一般为一个非常保守的估计。
MOSFET 的主要忧虑是其结温不应超出最大额定值。
该曲线以图形的形式向您表明，由于设备散热电容的存在它可以处理短暂的高功耗。
这样可以帮助您开发一个精确的散热模型，以进行更加保守、现实的估算。
图 1 MOSFET SOA 曲线表明了允许能耗的起始点在《电源设计小贴士9》中，我们讨论了一种电气等效电路，用于估算系统的散热性能。
我们提出在散热与电流、温度与电压以及散热与电阻之间均存在模拟电路。
在本设计小贴士中，我们将增加散热与电容之间的模拟电路。
如果将热量加到大量的材料之中，其温升可以根据能量(Q)、质量(m) 和比热(c) 计算得到，即：表 1 常见材料的物理属性只需通过估算您建模的各种系统组件的物理尺寸，便可得到散热电容。
散热能力等于组件体积、密度和比热的乘积。
这样便可以使用图2所示的模型结构。
该模型以左上角一个电流源作为开始，其为系统增加热量的模拟。
电流流入裸片的热容及其热阻。
热量从裸片流入引线框和封装灌封材料。
流经引线框的热量再流入封装和散热片之间的接触面。
热量从散热片流入热环境中。
遍及整个网络的电压代表高于环境的温升。
图 2 将散热电容加到DC 电气模拟热阻和热容的粗略估算显示在整个网络中。
该模型可以进行环境和DC 模拟，可帮助根据制造厂商提供的SOA 曲线图进行一些保守计算。