Como calcular a temperatura do componente?

Método de cálculo 2 da temperatura da junção: com base na temperatura ambiente (básico)

A temperatura da junção (ou temperatura do canal) pode ser calculada a partir da temperatura ambiente e da dissipação de energia. De acordo com a forma de pensar sobre resistência térmica,

*Rth(ja):A resistência térmica da junção ao ambiente varia dependendo da placa na qual está montada.
O valor quando montado em nossa placa de circuito padrão é mostrado como “valor de resistência do pacote representativo”.

O valor de Rth(ja) varia dependendo de cada transistor, mas pode-se considerar que o valor é quase um valor próximo se o encapsulamento for o mesmo.

**O consumo de energia não é fixo e é calculado aproximadamente de acordo com o consumo médio de energia quando o tempo muda.
（Para o cálculo do consumo médio de energia, consulte "Como avaliar se um transistor pode ser usado"）

A figura abaixo mostra a relação entre dissipação de energia e temperatura da junção quando Rth(ja) é 250oC/W e a temperatura ambiente é 25oC.

A temperatura da junção aumenta proporcionalmente à dissipação de potência. A constante de proporcionalidade neste instante é Rth(ja). Rth(ja) é 250 °C/W,

Portanto, a temperatura da junção aumenta em 25 °C para cada aumento de 0.1 W na dissipação de energia.

A temperatura da junção é de 150 °C quando a dissipação de energia é de 0.5 W, portanto, a dissipação de energia neste exemplo não pode exceder 0.5 W.

Além disso, Rth(ja) também é 250oC/W, e mudanças na temperatura ambiente devem ser consideradas.

Ou seja, mesmo que a mesma potência seja aplicada, a temperatura da junção aumenta quando a temperatura ambiente aumenta, então a potência que pode ser aplicada torna-se menor.

Não apenas a resistência térmica, mas também a temperatura ambiente afetarão a dissipação máxima de potência. A potência que pode ser aplicada é zero quando a temperatura ambiente é de 150°C, então

Pode-se observar que o consumo máximo de energia torna-se menor na proporção acima.

A curva de redução de potência abaixo mostra essa relação.

A taxa de redução da curva de redução de potência é expressa em porcentagem, portanto pode ser aplicada a todos os pacotes.

Por exemplo, a potência máxima aplicada do pacote MPT3 a 25 °C é de 0.5 W, e a potência aplicável se torna menor na proporção de 0.8%/oC.

A 50oC, ele se torna 80% do original (redução de 20%) ou 0.4W, e a 100oC, ele se torna 40% do original (redução de 60%) ou 0.2W.

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Método de cálculo 3 da temperatura da junção: De acordo com a temperatura ambiente (resistência térmica transitória)

Em "1. Dependendo da temperatura ambiente (básica)", é considerado um exemplo de aplicação de energia contínua.

A seguir, é considerado um aumento de temperatura devido à aplicação instantânea de energia.

O aumento de temperatura devido à aplicação instantânea de energia é calculado usando a resistência térmica transitória.

Este gráfico representa a resistência térmica transitória (resistência térmica transitória). O eixo horizontal é a amplitude do pulso e o eixo vertical é a resistência térmica Rth(ja).

Pode-se observar na figura que à medida que o tempo de aplicação aumenta, a temperatura da junção aumenta e, após cerca de 200 segundos, o calor fica saturado e atinge uma determinada temperatura.

Por exemplo, Rth(ja) é 20oC/W quando o tempo de aplicação é 30ms, então se 3W de potência forem aplicados por 30ms a uma temperatura ambiente de 25oC, a temperatura da junção é conhecida como:

Quando a potência momentânea é aplicada uma vez, a temperatura da junção pode ser obtida a partir desta fórmula.Para a página de detalhes do produto

Sobre a resistência térmica Rth(jc) entre a junção e a caixa

A resistência térmica da caixa de junção Rth(jc) é originalmente um valor usado quando um dispositivo autoportante, como um encapsulamento TO220, é fixado em um dissipador de calor e utilizado. Nesse caso, o principal caminho de dissipação de calor é entre a caixa e o dissipador de calor, de modo que a temperatura da junção pode ser obtida corretamente medindo-se a temperatura da caixa nesse caminho. Em particular, quando se assume que um dissipador de calor com dissipação de calor ideal (dissipador de calor infinito) é usado, às vezes considera-se que a capacidade de dissipação de calor é infinita, e a temperatura da caixa = temperatura atmosférica (exibição Tc = 25 °C, etc.) temperatura da caixa = Calculado a 25 °C. (A resistência térmica da placa de resfriamento infinita: como Rth(ca) = 0, então Rth(ja) = Rth(jc).)

No entanto, para dispositivos de montagem em superfície, a dissipação de calor da placa de circuito sob o dispositivo é o principal caminho de dissipação de calor, portanto, medir a temperatura da caixa desta peça é mais difícil.

Como a taxa de dissipação de calor da superfície marcada é pequena em comparação com a dissipação total de calor, mesmo que a temperatura da superfície marcada do dispositivo seja medida, ela não é adequada como valor para estimar a temperatura da junção.

Quanto aos produtos de montagem em superfície, como a maioria deles exige o conhecimento do valor de Rth(jc), às vezes ele é montado em nossa placa de circuito padrão para medir a temperatura da superfície marcada para fornecer o valor de Rth(jc). Rth(jc) neste momento é o valor sob a condição especial de montagem na placa de circuito padrão de nossa empresa. Ao montar em uma placa diferente da nossa placa padrão, a proporção de dissipação de calor da superfície marcada muda, portanto o valor de Rth(jc) muda e a temperatura da junção não pode ser estimada.

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Valores representativos de resistência do pacote

• Esses dados são criados com base na medição de um LOTE específico. Portanto, use esses dados de forma flexível como valor de referência.

• (Não é um valor garantido e valores máximo e mínimo.)

• Rth(ja) variará muito dependendo das condições de dissipação de calor e dos métodos de medição de temperatura determinados pela montagem de placas de circuito e soldagem,

• Portanto, use-o de forma flexível como valor de referência.

Pacote	SOP8	MP3	CPT3	SST3
Placa de circuito montada
Tamanho da placa FR4 (unidade: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
Observação	Quando apenas 1 elemento funciona	-	-	-