關(guān)于芯片熱熱相關(guān)的計(jì)算，這篇文章值得一看！

時(shí)間：2021-08-15 00:22:56

關(guān)鍵字：芯片熱阻

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[導(dǎo)讀]一、關(guān)于熱阻的概念：熱量在熱流路徑上遇到的阻力，反映介質(zhì)或介質(zhì)間的傳熱能力的大小，表明了1W熱量所引起的溫升大小，單位為℃/W或K/W。用熱功耗乘以熱阻，即可獲得該傳熱路徑上的溫升。可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的類比來解釋熱阻的意義，換熱量相當(dāng)于電流，溫差相當(dāng)于電壓，則熱阻相當(dāng)于電阻。熱路的計(jì)...

一、關(guān)于熱阻的概念：
熱量在熱流路徑上遇到的阻力，反映介質(zhì)或介質(zhì)間的傳熱能力的大小，表明了 1W熱量所引起的溫升大小，單位為℃/W或K/W。用熱功耗乘以熱阻，即可獲得該傳熱路徑上的溫升?？梢杂靡粋€(gè)簡(jiǎn)單的類比來解釋熱阻的意義，換熱量相當(dāng)于電流，溫差相當(dāng)于電壓，則熱阻相當(dāng)于電阻。
熱路的計(jì)算的基本原則：從芯片內(nèi)部開始算起，任何兩點(diǎn)間的溫差，都等于器件的功率乘以這兩點(diǎn)之間的熱阻。這有點(diǎn)像歐姆定律。任何兩點(diǎn)之間的壓降，都等于電流，乘以這兩點(diǎn)間的電阻。Tcmax：功率為P時(shí)允許的最大溫升TA：Temperature Ambient 芯片周圍的環(huán)境溫度
TC：Temperature Case芯片的外殼溫度
TJ：Temperature Junction芯片內(nèi)的結(jié)點(diǎn)溫度

熱阻RJA：芯片的熱源結(jié)(Junction)到周圍冷卻空氣(Ambient)的總熱阻，乘以其發(fā)熱量即獲得器件溫升。熱阻RJC：芯片的熱源結(jié)到封裝外殼間的熱阻，乘以發(fā)熱量即獲得結(jié)與殼的溫差。熱阻RJB：芯片的結(jié)與PCB板間的熱阻，乘以通過單板導(dǎo)熱的散熱量即獲得結(jié)與單板間的溫差。二、關(guān)于電子元件熱阻的計(jì)算公式：通用公式：Tcmax=TJ-P*(RJC RCS RSA)
條件1：當(dāng)功率晶體管的散熱片heat sink足夠大而且接觸足夠良好時(shí)，殼溫TC=TA，晶體管外殼與環(huán)境間的熱阻 RCA=RCS RSA=0。
熱阻公式：Tcmax=TJ-P*RJC
條件2：散熱片heat sink不大或者接觸足夠一般/較差的情況下：
熱阻公式：Tcmax=TJ-P*（RJC RCS RSA）
——其中，RJC表示芯片內(nèi)部至外殼的熱阻；RCS表示外殼至散熱片的熱阻；RSA表示散熱片到環(huán)境的熱阻。
條件3：沒有散熱片情況下：
大功率半導(dǎo)體器件，熱阻公式Tcmax=TJ-P*(RJC RCA)，其中RCA表示外殼至空氣的熱阻。
小功率半導(dǎo)體器件，熱阻公式：Tcmax=TJ-P*RJA，其中RJA表示結(jié)到環(huán)境之間的熱阻。
一般使用條件用TC=TJ-P*RJC的公式近似。廠家規(guī)格書一般會(huì)給出RJC、P等參數(shù)。一般P是在25度時(shí)的功耗.當(dāng)溫度大于25度時(shí)，會(huì)有一個(gè)降額指標(biāo)。