二极管、MOS管选型时温升方面的设计考虑,温度估算算方法
当我们打开一个二极管或MOS管的规格书时,刚入门的小伙伴会感到有很多数据看不懂,而且不知道是什么意思,它有什么意义?以二极管和MOS管的温度数据为例,下面将简要介绍一下,当我们面临二极管和MOS管器件选型时,考虑温升方面,可用理论计算来大概确定器件的规格是否符合要求。
以上海高考满分US1J外文参考文献格式二极管为例,规格书中的温度数据如下:
1,Typical thermal resistance热阻数据中有两个:
RθjL(θ是thermal温度,j是junction PN结,L是lead引线的意思),这是引线到结之间的热阻。
三七有什么作用R θjA(A是指ambient环境的意思),这是器件表层环境到结之间的热阻)。
化蛹成蝶
2,operating junction temperature range结温范围。
潘严3,storage temperature range ,存储温度,即器件应该在什么温度下进行存放。
上图标示,当引线或说表壳温度大于约110°C时,二极管流过的正向电流会减小。
这个图标示,流过不同的电流时,二极管正向压降也是不一样的,这个确定正向压降,在计算二极管的损耗功率时可以用上。
例如,使用US1J二极管,设流过平均电流为0.3A,则对应管压降为1.35V左右。二极管上消耗的功率P=0.3A*1.35V=0.405W。再通过RθjL和RθjA,我们可以计算二极管引脚和环境温度到内部的结温只差。TjL=P*RθjL=0.405*27=10.935°C。TjA= P*RθjA=0.405*75=30.75°C。假设我先二极管表壳温度达到了95°C ,现在的环境温度为3
0°C,即温升为65°C。隔绝的意思
我要判断在60°C环境下二极管是否会超过结温,来计算一下:结温=环境温度+温升+ TjL=60+65+10.935=135.935°C。结温最高为150°C,所以可以使用。
一般比较准确的参考为TjL,测试表壳的温度,计算温升就可以推断出结温。TjA这个环境温度并不太好定义或测试。
MOSFET温升,以STP3N150 TO-3PF封装为例:查乳房挂什么科
课程表设计
上表所示,在TC=25°C时(ca壳温),MOS管上能散耗的功率为63W。当温度上升时,能散耗的功率会衰减。衰减系数derating factor 为0.5.即当环境温度为60°时,散耗功率衰减了30W。
Rthj-ca为外壳到内结的热阻,Rthj-amb为周围环境到内结的热阻。
假设流过MOS管的电流有效值为0.6A,RDS(on)最大为9欧姆,则导通损耗P=5.4W,导通损耗造成的温升Tthj-ca=P*Rthj-ca=5.4*2=11.8°C。
开关损坏造成的功率可另外计算,计算方法稍微复杂,和MOS管的实际应用有关。
假设开关损坏造成的温升和导通损耗相同,则MOS管表壳温度到结温的差为23.6°C。我们通过测试表壳温度就可以推测到结温了。通过温升,我们可以推断不同温度环境下,结温是否超过最大允许值来判断设计方案的可行性。
(以上内容为个人工作笔记,仅供参考,抛砖引玉)