Hoe de temperatuur van componenten berekenen?

Berekeningsmethode 2 van junctietemperatuur: gebaseerd op omgevingstemperatuur (basis)

De verbindingstemperatuur (of kanaaltemperatuur) kan worden berekend op basis van de omgevingstemperatuur en het vermogensverlies. Volgens de manier van denken over thermische weerstand,

*Rth(ja): De thermische weerstand tussen verbinding en omgeving varieert afhankelijk van de plaat waarop deze is gemonteerd.
De waarde bij montage op onze standaardprintplaat wordt weergegeven als "weerstandswaarde van representatief pakket".

De waarde van Rth(ja) varieert afhankelijk van elke transistor, maar er kan van worden uitgegaan dat de waarde bijna in de buurt komt als de behuizing hetzelfde is.

**Het stroomverbruik staat niet vast en wordt bij benadering berekend op basis van het gemiddelde stroomverbruik wanneer de tijd verandert.
(Voor de berekening van het gemiddelde stroomverbruik, zie "Hoe u kunt beoordelen of een transistor kan worden gebruikt")

De onderstaande afbeelding toont de relatie tussen het vermogensverlies en de overgangstemperatuur wanneer Rth(ja) 250oC/W bedraagt en de omgevingstemperatuur 25oC is.

De overgangstemperatuur stijgt evenredig met het vermogensverlies. De evenredigheidsconstante op dit moment is Rth(ja). Rth(ja) is 250 °C/W.

De overgangstemperatuur stijgt dus met 25oC voor elke 0.1W toename van het vermogensverlies.

De overgangstemperatuur bedraagt 150 °C wanneer het vermogensverlies 0.5 W bedraagt. In dit voorbeeld mag het vermogensverlies dus niet hoger zijn dan 0.5 W.

Bovendien bedraagt Rth(ja) ook 250oC/W, en moet rekening worden gehouden met veranderingen in de omgevingstemperatuur.

Dat wil zeggen dat zelfs als hetzelfde vermogen wordt toegepast, de junctietemperatuur stijgt als de omgevingstemperatuur stijgt, waardoor het vermogen dat kan worden toegepast kleiner wordt.

Niet alleen de thermische weerstand, maar ook de omgevingstemperatuur heeft invloed op het maximale vermogensverlies. Het vermogen dat geleverd kan worden is nul bij een omgevingstemperatuur van 150°C, dus

Het is te zien dat het maximale stroomverbruik kleiner wordt bij de bovenstaande verhouding.

De onderstaande vermogensreductiecurve toont dit verband.

Het deratingpercentage van de vermogensderatingcurve wordt uitgedrukt in procenten, zodat deze op alle pakketten kan worden toegepast.

Het maximaal toegepaste vermogen van het MPT3-pakket bij 25 °C bedraagt bijvoorbeeld 0.5 W, en het toegepaste vermogen wordt lager bij een verhouding van 0.8%/oC.

Bij 50oC wordt dit 80% van het origineel (20% reductie) of 0.4W, en bij 100oC wordt dit 40% van het origineel (60% reductie) of 0.2W.

Naar de productdetailpagina

Berekeningsmethode 3 van de junctietemperatuur: afhankelijk van de omgevingstemperatuur (transiënte thermische weerstand)

In "1. Afhankelijk van de omgevingstemperatuur (basis)" wordt een voorbeeld van continue stroomtoepassing beschouwd.

Vervolgens wordt rekening gehouden met een temperatuurstijging als gevolg van onmiddellijke stroomtoepassing.

De temperatuurstijging als gevolg van onmiddellijke stroomtoevoer wordt berekend met behulp van de voorbijgaande thermische weerstand.

Deze grafiek vertegenwoordigt de voorbijgaande thermische weerstand (transiënte thermische weerstand). De horizontale as is de pulsamplitude en de verticale as is de thermische weerstand Rth(ja).

Uit de figuur blijkt dat naarmate de applicatietijd langer wordt, de junctietemperatuur stijgt en dat na ongeveer 200 seconden de warmte verzadigd is en een bepaalde temperatuur bereikt.

Rth(ja) is bijvoorbeeld 20oC/W wanneer de toepassingstijd 30ms bedraagt. Als er dus gedurende 3ms een vermogen van 30W wordt toegepast bij een omgevingstemperatuur van 25oC, is de junctietemperatuur bekend als:

Wanneer er eenmaal kortstondig vermogen wordt toegepast, kan de junctietemperatuur uit deze formule worden verkregen.Naar de productdetailpagina

Over de thermische weerstand Rth(jc) tussen de kruising en de behuizing

De thermische weerstand van de junction-behuizing Rth(jc) wordt oorspronkelijk gebruikt wanneer een zelfdragend apparaat, zoals een TO220-behuizing, op een koellichaam wordt bevestigd en gebruikt. In dit geval bevindt de belangrijkste warmteafvoer zich tussen de behuizing en het koellichaam, waardoor de temperatuur van de junction correct kan worden bepaald door de temperatuur van de behuizing in dit pad te meten. Wanneer er met name wordt aangenomen dat een koellichaam met ideale warmteafvoer (oneindige koellichaam) wordt gebruikt, wordt soms aangenomen dat de warmteafvoercapaciteit oneindig is en dat de behuizingstemperatuur = atmosferische temperatuur (weergegeven Tc = 25 °C, enz.) behuizingstemperatuur = Berekend bij 25 °C. (De thermische weerstand van de oneindige koelplaat: omdat Rth(ca) = 0, dus Rth(ja) = Rth(jc).)

Bij apparaten voor opbouwmontage is de warmteafvoer van de printplaat onder het apparaat echter het belangrijkste warmteafvoerpad, dus het meten van de behuizingstemperatuur van dit onderdeel is moeilijker.

Omdat de warmtedissipatieverhouding van het gemarkeerde oppervlak klein is in vergelijking met de totale warmtedissipatie, is deze, zelfs als de temperatuur van het gemarkeerde oppervlak van het apparaat wordt gemeten, niet geschikt als waarde voor het schatten van de junctietemperatuur.

Wat betreft producten voor oppervlaktemontage, aangezien de meeste daarvan de waarde van Rth(jc) moeten kennen, wordt deze soms op onze standaard printplaat gemonteerd om de temperatuur van het gemarkeerde oppervlak te meten om de waarde van Rth(jc) te bepalen. Rth(jc) is op dit moment de waarde onder de bijzondere voorwaarde van montage op de standaardprintplaat van ons bedrijf. Bij montage op een ander bord dan ons standaardbord verandert de verhouding van de warmteafvoer van het gemarkeerde oppervlak, waardoor de waarde van Rth(jc) verandert en de junctietemperatuur niet kan worden geschat.

Naar de productdetailpagina

Representatieve pakketweerstandswaarden

• Deze gegevens worden aangemaakt op basis van de meting van een specifieke LOT. Gebruik deze gegevens daarom flexibel als referentiewaarde.

• (Geen gegarandeerde waarde en maximale en minimale waarden.)

• Rth(ja) zal sterk variëren, afhankelijk van de omstandigheden van de warmtedissipatie en de temperatuurmeetmethoden, bepaald door het monteren van printplaten en solderen,

• Gebruik deze dus flexibel als referentiewaarde.

Pakket	SOP8	MPT3	CPT3	SST3
Gemonteerde printplaat
FR4-bordformaat (eenheid: mm)	20 20 × × 0.8	12 20 × × 0.8	12 30 × × 0.8	20 12 × × 0.8
Rth(ja)/ Rth(ch-a)	160°C / W	250°C / W	125°C / W	625°C / W
Opmerking	Wanneer slechts 1 element werkt	-	-	-