电子小百科 | 晶体管篇之元件温度计算方法-凡亿课堂

结点温度的计算方法1：根据周围温度（基本）

结点温度（或通道温度）可根据周围温度和功耗计算。根据热电阻的思考方法，

*Rth(j-a)：结点-环境间的热电阻根据贴装的电路板的不同而不同。
向敝公司标准的电路板上贴装时的值表示为 "代表性封装的电阻值" 。
Rth(j-a)的值根据各个晶体管的不同而不同，但如果封装相同，可以认为该值几乎是很接近的值。
**功耗不固定，时间变化时按照平均功耗近似计算。
（平均功耗的求法请参照 "晶体管可否使用的判定方法" ）
下图显示了Rth(j-a)是250ºC/W、周围温度是25ºC时的功耗和结点温度的关系。

结点温度和功耗成比例上升。这时的比例常数是Rth(j-a)。Rth(j-a)是250ºC/W，
所以功耗每上升0.1W结点温度上升25ºC。
功耗是0.5W时结点温度是150ºC，所以这个例子中功耗不能超过0.5W。
另外，Rth(j-a)同样是250ºC/W，要考虑周围温度的变化。

即，即使施加相同的功率，周围温度上升时结点温度也相应上升，所以能够施加的功率变小。
不仅热电阻，周围温度也会影响最大功耗。周围温度150°C时能够施加的功率为零，所以
100% ÷ (150°C-25°C)＝0.8%/°C
可以得知上述比例下的最大功耗变小。下面的功率降低曲线表示出了该关系。

功率降低曲线的降低率是用百分比表示的，所以可适用于所有封装。
例如，MPT3封装25ºC时的最大施加功率是0.5W，0.8%/ºC的比例下可施加的功率变小，
50ºC时变为原来的80%（降低20%）即0.4W，100ºC时变为原来的40%（降低60%）即0.2W。
结点温度的计算方法2：根据周围温度（瞬态热阻）

在 "1. 根据周边温度（基本）" 中，考虑了连续施加功率时的例子。
接着，考虑由于瞬间施加功率引起的温度上升。
由于瞬间施加功率引起的温度上升用瞬态热阻计算。

该图表表示瞬态性的热电阻（瞬态热阻）。横轴是脉冲幅度，纵轴是热阻Rth(j-a)。
根据该图可知，随着施加时间变长结点温度上升，约200秒后热饱和并达到一定温度。
例如，施加时间为30ms时Rth(j-a)是20ºC/W，所以如果在周围温度25ºC下30ms施加3W功率，可知结点温度是：

一次施加瞬间功率时，可通过该算式求得结点温度。
结点温度的计算方法3：根据管壳温度

可根据管壳温度求出结点温度。
计算方法1或者2中介绍的，用结点-管壳间的热电阻代替结点-环境间热电阻：Rth(j-c)的计算方法。如下。

*罗姆用放射温度计测量标记面最高温点的温度。请注意，测量方法不同测量温度会有很大变化。
**功耗不固定，时间变化时按照平均功耗近似计算。
不过，特别是Rth(j-c)的值会根据贴装的电路板和焊接等的散热条件有很大变化，所以请注意，在敝公司标准电路板上的测量值很多时候不适合客户的电路板。
作为例子，显示了随着电路板集电极land面积的变大Rth(j-c)变小的示例。（除了集电极land的面积、厚度、材质，电路板的材质、大小、布线尺寸等也会引起变化。）
例如，施加时间为30ms时，因为Rth(j-a)是20ºC/W，所以如果在周围温度25ºC下施加30ms 3W的功率，结点温度是

这样，Rth(j-c)的值容易根据电路板条件发生变化，而且正确的管壳温度测量又很难，所以作为推定结点温度的方法，不怎么推荐。
关于结点-管壳间热电阻Rth(j-c)

结点-管壳间热电阻Rth(j-c)本来是将TO220封装等的自立型器件固定在散热板上使用的情况下使用的值。在这种情况下，管壳-散热板之间是主要的散热路径，所以通过测量该路径中的管壳温度可正确地求得结点温度。尤其，在假设使用具有理想散热性的散热板（无限大散热板）的情况下，有时会在认为散热能力无限大，且管壳温度=大气温度，（显示Tc=25ºC等）管壳温度=25ºC的条件下计算。（无限大散热板的热电阻：因为Rth(c-a)=0，所以Rth(j-a)=Rth(j-c)。）

可是，对于面贴装型器件，从器件下面的电路板散热是主要的散热路径，所以测量这部分的管壳温度比较困难。

由于和总体散热量相比标记面的散热比例很小，所以即使测量器件标记面的温度，也不适于作为推定结点温度的值。

关于面贴装产品，由于大多都要求知道Rth(j-c)的值，所以有时会贴装在敝公司的标准电路板上测量标记面温度来提供Rth(j-c)的值。此时的Rth(j-c)是贴装在敝公司标准电路板上这一特别条件下的值。在贴装于和敝公司标准电路板不同的电路板时，由于从标记面的散热比例会发生变化，所以Rth(j-c)的值变化，无法推定结点温度。
代表性封装的电阻值