Температуру перехода (или температуру канала) можно рассчитать по температуре окружающей среды, используя следующее уравнение.
*Rth(j-a): Термическое сопротивление «переход-окружающая среда» варьируется в зависимости от типа печатной платы. Для справки ниже представлена таблица теплового сопротивления по корпусу, основанная на использовании стандартной печатной платы ROHM.
*Значение Rth(j-a) различается для каждого номера детали, но значения будут близки, если упаковка одинаковая.
**Если ток потребления нестабилен и время от времени меняется, то в формуле расчета следует задавать усредненные значения тока потребления для получения приблизительного значения (см. «Метод определения годности или непригодности»).
Ниже приведен пример корреляции между потреблением тока и температурой перехода при Rth (j-a) 250 град/Вт, температуре окружающей среды 25 град..
Температура перехода возрастает пропорционально потребляемому току. Константа пропорциональности для этого равна Rth(j-a).
Поскольку Rth(j-a) составляет 250 град/Вт, температура перехода возрастает на 25 град. на каждое приращение 0,1 Вт потребляемого тока. Это означает, что температура перехода становится 150 град. когда ток потребления составляет 0,5 Вт, и график в этом случае показывает, что ток свыше 0,5 Вт не может быть применен к TR.
При подаче того же тока температура перехода также возрастает по мере повышения температуры окружающей среды. Впоследствии это уменьшает применимый ток. На максимальный ток потребления влияет термическое сопротивление, а также температура окружающей среды.
Максимальный ток потребления уменьшается при указанном выше соотношении.
Кривая снижения номинальных характеристик выше иллюстрирует процентное соотношение затухания тока, которое можно применить ко всем корпусам. Например, в случае пакета MPT3 (SOT89) максимальная применимая мощность составляет 0,5 Вт при 25 градусах. и применимый ток уменьшается со скоростью 0,8%/град. Это означает, что значение снижается до 0,4 Вт. Это составляет 80% от 100% его первоначального значения (меньше на 20%), а затем снижается до 0,2 Вт, что составляет 40% от его первоначального значения (меньше на 60%).
Переходное термическое сопротивление
В приведенных выше примерах мы обсуждали случаи, когда ток подается на устройство непрерывно. Далее мы обсудим случай, когда температура повышается при кратковременном приложении тока.
Метод расчета температуры перехода (по температуре корпуса)
Температуру перехода можно рассчитать по температуре корпуса, как показано ниже. Примером может служить замена Rth(j-a) в формуле на Rth(j-c).
* Температура корпуса измеряется радиационным термометром, как максимальная температура на поверхности упаковки, где нанесена маркировка.
* Обратите внимание, что температура корпуса значительно различается в зависимости от метода/точки измерения.
** Значение считается приблизительным, когда приложенный ток не является постоянным, время от времени смещаясь путем присвоения усредненного показателя потребления.
Поскольку значение Rth(j-c) варьируется в зависимости от типа печатной платы, а также от условий рассеивания тепла (включая состояние пайки), приведенная выше формула потенциально не применима к вашим расчетам, поскольку измеренные значения на печатной плате RHOM могут не совпадать с измеренными значениями на вашей монтажной плате. Например, температура корпуса может быть ниже, даже если приложенный ток такой же, если печатная плата имеет хорошие характеристики рассеивания тепла.
На рисунке ниже показано, что Rth(j-c) становится меньше по мере уменьшения площади коллекторных земель на печатной плате. (Площадь/толщина/материалы коллектора плюс материал печатной платы, размер ширины цепи также дадут разные результаты измерения Rth(j-c).
Значение Rth(j-c) может отличаться в зависимости от типа и состояния печатной платы. Трудно выбрать правильное место для точного измерения температуры корпуса. По этой причине не рекомендуется приблизительно определять температуру перехода по температуре корпуса.
Тепловое сопротивление переход-корпус Rth(j-c) - Подробности
В принципе, тепловое сопротивление перехода к корпусу Rth(j-c) — это показатель, который в основном используется для устройств в корпусе TO220 (со сквозными отверстиями) путем припаивания его к радиатору. В этом случае, поскольку путь теплоотвода — это корпус-радиатор, можно точно рассчитать температуру перехода, измерив температуру корпуса в точке в середине этого пути. В частности, если используется радиатор с идеальными характеристиками рассеивания тепла (например, бесконечный радиатор), способность рассеивания тепла считается безграничной. Принято как должное, что «Температура корпуса» = «Температура окружающей среды», а температура корпуса = 25 град. (Тс = 25 град.) учитывается в формуле расчета.
(Тепловое сопротивление бесконечного радиатора: Rth(c-a) = ; тогда Rth(j-a) = Rth(j-c))
Для устройств поверхностного монтажа путь теплового излучения — это, главным образом, часть печатной платы, расположенная непосредственно под устройством; что может затруднить измерение температуры корпуса из-за местоположения. Даже если измерять температуру на маркировочной стороне устройства, ее доля тепловыделения в общем тепловыделении довольно мала. Поэтому использовать эту температуру в формуле для расчета температуры перехода нецелесообразно.
Тем не менее, поскольку от наших клиентов поступает много запросов на значение Rth(j-c) для устройств SMT, ROHM иногда предоставляет значение Rth(j-c) при условии, что температура измеряется со стороны маркировки устройства, монтируемого на ранее упомянутом месте. стандартная печатная плата. По этой причине значение Rth(j-c) следует рассматривать как эталонное.
Если устройство смонтировано на плате иначе, чем у нас, доля рассеивания тепла в общем тепловом излучении будет другой, что затрудняет точное определение температуры перехода.
