Bileşen sıcaklığı nasıl hesaplanır?

Bağlantı Sıcaklığı Hesaplama Yöntemi 2: Ortam Sıcaklığına Göre (Temel)

Bağlantı sıcaklığı (veya kanal sıcaklığı), ortam sıcaklığından ve güç kaybından hesaplanabilir. Isıl direnç hakkındaki düşünce biçimine göre,

*Rth(ja): Bağlantı-ortam arasındaki termal direnç, monte edildiği karta bağlı olarak değişir.
Standart devre kartımıza takıldığında değer "temsili paketin direnç değeri" olarak gösterilir.

Rth(ja) değeri her transistöre göre değişmektedir ancak paket aynı ise değerin neredeyse birbirine yakın bir değer olduğu düşünülebilir.

**Güç tüketimi sabit olmayıp, zaman değiştikçe ortalama güç tüketimine göre yaklaşık olarak hesaplanır.
（Ortalama güç tüketiminin hesaplanması için lütfen "Bir transistörün kullanılıp kullanılamayacağına nasıl karar verilir?" bölümüne bakın.）

Aşağıdaki şekil, Rth(ja) 250oC/W ve ortam sıcaklığı 25oC olduğunda güç kaybı ile bağlantı noktası sıcaklığı arasındaki ilişkiyi göstermektedir.

Bağlantı noktası sıcaklığı, güç tüketimiyle orantılı olarak artar. Bu andaki orantı sabiti Rth(ja)'dır. Rth(ja) 250oC/W'tır.

Yani güç kaybındaki her 25W artış için bağlantı noktası sıcaklığı 0.1oC artıyor.

Güç kaybı 150W olduğunda bağlantı noktası sıcaklığı 0.5oC'dir, dolayısıyla bu örnekteki güç kaybı 0.5W'ı geçemez.

Ayrıca Rth(ja) değeri de 250oC/W olup ortam sıcaklığındaki değişimlerin de göz önünde bulundurulması gerekmektedir.

Yani aynı güç uygulansa bile ortam sıcaklığı arttığında bağlantı sıcaklığı da artmakta dolayısıyla uygulanabilecek güç azalmaktadır.

Yalnızca termal direnç değil, aynı zamanda ortam sıcaklığı da maksimum güç dağılımını etkileyecektir. Ortam sıcaklığı 150°C olduğunda uygulanabilecek güç sıfırdır, dolayısıyla

Yukarıdaki oranda maksimum güç tüketiminin azaldığı görülmektedir.

Aşağıdaki güç azaltma eğrisi bu ilişkiyi göstermektedir.

Güç azaltma eğrisinin azaltma oranı yüzde olarak ifade edilir, böylece tüm paketlere uygulanabilir.

Örneğin, MPT3 paketinin 25oC’de uyguladığı maksimum güç 0.5W olup, uygulanabilir güç %0.8/oC oranında küçülmektedir.

50oC'de orijinalin %80'i (%20 azalma) veya 0.4W olur ve 100oC'de orijinalin %40'ı (%60 azalma) veya 0.2W olur.

Ürün detayları sayfasına

Bağlantı sıcaklığı hesaplama yöntemi 3: Ortam sıcaklığına göre (geçici termal direnç)

"1. Ortam sıcaklığına bağlı (temel)" bölümünde sürekli güç uygulamasının bir örneği ele alınmıştır.

Daha sonra anlık güç uygulamasından kaynaklanan sıcaklık artışı dikkate alınır.

Anlık güç uygulamasından kaynaklanan sıcaklık artışı, geçici termal direnç kullanılarak hesaplanır.

Bu grafik geçici termal direnci (geçici termal direnç) temsil eder. Yatay eksen darbe genliğini, dikey eksen ise termal direnç Rth(ja)'yı gösterir.

Uygulama süresi uzadıkça bağlantı sıcaklığının arttığı ve yaklaşık 200 saniye sonra ısının doyuma ulaşarak belli bir sıcaklığa ulaştığı şekilden görülmektedir.

Örneğin, uygulama süresi 20 ms olduğunda Rth(ja) 30 oC/W'tır, dolayısıyla 3 oC ortam sıcaklığında 30 ms boyunca 25 W güç uygulanırsa, bağlantı sıcaklığının şu olduğu bilinir:

Anlık güç bir kez uygulandığında bağlantı sıcaklığı bu formülden elde edilebilir.Ürün detayları sayfasına

Bağlantı noktası ile kasa arasındaki termal direnç Rth(jc) hakkında

Bağlantı kutusu termal direnci Rth(jc), başlangıçta TO220 paketi gibi kendi kendini destekleyen bir cihaz bir soğutucuya sabitlendiğinde ve kullanıldığında kullanılan bir değerdir. Bu durumda, ana ısı dağıtım yolu kasa ile soğutucu arasındadır, bu nedenle bağlantı noktası sıcaklığı, bu yoldaki kasanın sıcaklığı ölçülerek doğru bir şekilde elde edilebilir. Özellikle, ideal ısı dağılımına sahip bir soğutucu (sonsuz soğutucu) kullanıldığı varsayıldığında, bazen ısı dağıtım kapasitesinin sonsuz olduğu ve kasa sıcaklığının atmosfer sıcaklığına eşit olduğu kabul edilir (ekran Tc=25°C, vb.). Kasa sıcaklığı = 25°C'de hesaplanır. (Sonsuz soğutma plakasının termal direnci: çünkü Rth(ca)=0, dolayısıyla Rth(ja)=Rth(jc).)

Ancak yüzeye monte cihazlarda, cihazın altındaki devre kartından ısı dağıtımı ana ısı dağıtım yoludur, dolayısıyla bu parçanın kasa sıcaklığının ölçülmesi daha zordur.

İşaretli yüzeyin ısı yayılım oranı toplam ısı yayılımına göre küçük olduğundan, cihazın işaretli yüzeyinin sıcaklığı ölçülse bile bağlantı sıcaklığının tahmin edilmesi için bir değer olarak uygun değildir.

Yüzeye monte ürünlerde ise çoğu Rth(jc) değerinin bilinmesini gerektirdiğinden, bazen Rth(jc) değerini sağlamak amacıyla işaretlenen yüzeyin sıcaklığını ölçmek için standart devre kartımıza monte edilir. Rth(jc) şu anda şirketimizin standart devre kartına monte edilmesinin özel koşulu altındaki değerdir. Standart kartımızdan farklı bir kart üzerine montaj yapıldığında işaretlenen yüzeyden ısı yayılma oranı değiştiğinden Rth(jc) değeri değişir ve bağlantı sıcaklığı tahmin edilemez.

Ürün detayları sayfasına

Temsili Paket Direnç Değerleri

• Bu veriler belirli bir LOT'un ölçümüne dayalı olarak oluşturulur. Bu nedenle lütfen bu verileri esnek bir şekilde referans değeri olarak kullanın.

• (Garanti edilen bir değer ve maksimum ve minimum değerler değildir.)

• Rth(ja), devre kartlarının montajı ve lehimleme ile belirlenen ısı dağılımı koşullarına ve sıcaklık ölçüm yöntemlerine bağlı olarak büyük ölçüde değişecektir,

• Bu yüzden lütfen bunu esnek bir şekilde referans değeri olarak kullanın.

paket	SOP8	MP3	CPT3	SST3
Monte edilmiş devre kartı
FR4 kart boyutu (birim: mm)	20 × × 20 0.8	12 × × 20 0.8	12 × × 30 0.8	20 × × 12 0.8
Rth(ja)/ Rth(ch-a)	160°C / B	250°C / B	125°C / B	625°C / B
Açıklama	Yalnızca 1 öğe çalıştığında	-	-	-