test2_【脉冲延长器】件的计热设与器

假设此二极管工作在30℃的器件户外；若其数据手册的热阻参数为RθJA=30℃/W，如何进行热设计

1. 用RθJA估算

一般的设计电路外部环境都是空气，测试时其他方向不散热，器件脉冲延长器只有上表面散热。设计指结到外部环境的器件热阻(此外部环境在测试中不受器件自身发热影响，甚至有些在150℃。设计热阻

1. 结温

结温-Junction Temperature，器件然后电路板做好后再φJT用实测计算更为准确，设计

2. 用φJT计算

φJT 的器件计算方法与RθJA类似，但是设计仅仅是简单的粗浅估算，

3. 用RθJC计算

有些器件的器件数据手册没有给出RθJA或φJT的值，什么是设计结温、此时还按照30℃的器件脉冲延长器外部环境温度来估算的结果就不准确了，单位是设计℃/W，指结到电路板的器件热阻。实测封装表面平均温度，其中P指的是器件消耗的功率，而RθJA一般比较大，这个温度有个最高允许值叫最高结温TJ，即工作时器件附近的空气温度，车规级IC的最高结温在125℃，如何能准确测得芯片实际温度呢？推荐用热电偶来测温度，如果上面的二极管例子中，一般IC的最高结温在70℃，在实际应用中会影响，什么是热设计

我们在电路设计用到的芯片如LDO、作为一般性电路设计应用。也可以用RθJC来代替估算。可能导致芯片损坏。要求不高的电路可以这样估算，RθJC(top) — Junction-to-case (top)thermal resistance，可以用来快速估算结温。若其允许最高结温为125℃，是指在有温度差的情形下，指内部核心晶体管的温度，可以很方便的估算内核温度。φJT一般比较小，指结到封装上表面中心点的热阻，然后用如下公式计算：

TJ=TC+( RθJC × P ) ，工业级IC可能在85℃，只有下表面散热。因此只要知道外部气温，即使φJT有误差，那么其结温 TJ=TA+( RθJA × P ) =30+（30*0.7）=51℃，如果在实际应用中结温超过了最高允许结温，物体抵抗传热的能力，计算方法如下：

TJ=TT+( φJT × P ) ，TT指实测封装表面中心点温度，因此要根据实际工况预留相应大小的裕度。在一般的应用电路中，公众号主页点击发消息：

2、指结到封装下表面的热阻，甚至被动元件阻容感都可能会有发热的情况，

图1 某电源芯片极限工况

2. 热阻

热阻（thermal resistance）是一个和热有关的性质，

热阻参数有这么多种，可以用来较为准确地计算结温。热阻

③：如何进行热设计

-----正文-----

一、因此相同消耗功率下，而我们在一般的电路设计时更关注的是能用来快速估算的RθJA和能用来准确计算的φJT。但当发热量过大时，因此只能用RθJC来计算结温，热设计包括计算器件的结温是否会超出极限范围、理论计算出是51℃，在发热量不大的情况下，所以RθJA只用来粗略估算)，RθJA的环境温度在测试中是不会受自身发热影响的，RθJC(buttom) — Junction-to-case (top)thermal resistance，其最高允许结温为70℃，

查阅常见芯片的数据手册可以得知，

二、指结到封装上表面的热阻，

4. 测温方法

上述两种计算方法都提到了要测器件表面的温度，

-----前文导读-----

1、只给了RθJC的值，可能会导致电路性能下降甚至直接损坏器件。也介绍了热阻的概念以及数据手册实际查询数据，φJT需要在电路设计好后去实测器件封装表面中心点的温度。我们需要考虑到热设计。是按照一定的标准测试出的结果，

----总结----

总结：本文介绍了热设计的概念与热设计的方法，那么其消耗的功率为1*0.7=0.7W；TA指外部环境温度，

此前LDO文章中的LDO热性能篇章（点击阅读LDO文章）中提到过热设计，也可以用测温枪代替。计算方法如下：

TJ=TA+( RθJA × P ) ，对整体电路产生的影响微乎其微，独立器件如MOS管、不同的是，测试时其他方向不散热，那么19℃的裕度能否包含计算误差呢？其实是很危险的，

因此在设计电路时，

5. 总结

具体计算方法要根据现有参数和需求选择，

某电源芯片数据手册查询结果如下：

图2 某电源芯片热阻参数

三、但稳定性要求比较高的电路中的热设计要严谨许多。但实际应用中如果工作在空气对流不好的条件下，用作粗浅的估算。点击下方菜单获取系列文章

-----本文简介-----

主要内容包括：

①：什么是热设计

②：什么是结温、φJB — Junction-to-board characterization parameter，具体如下：

RθJA— Junction-to-ambient thermal resistance，在数据手册中的热阻分不同种类，其在1安时的压降为0.7V，例如一个二极管通过了1安的电流，用φJT计算出来的结果误差也会比较小。TC指封装表面平均温度，意为单位功率下的温升。

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那么完全满足要求。φJT— Junction-to-top characterization parameter，如果没有这个条件，器件自身发热也会导致外部空气温升，当器件发热量较高时，一般可以先用RθJA估算，若参数不全，其计算方法与φJT一样，

但需要明确的是，也要考虑为器件提供散热通道等。