2极管MOSFET管规格书温度信息的含义.docVIP

二极管、MOS管选型时温升方面的设计考虑，温度估算算方法 当我们打开一个二极管或MOS管的规格书时，刚入门的小伙伴会感到有很多数据看不懂，而且不知道是什么意思，它有什么意义？以二极管和MOS管的温度数据为例，下面将简要介绍一下，当我们面临二极管和MOS管器件选型时，考虑温升方面，可用理论计算来大概确定器件的规格是否符合要求。 以US1J二极管为例，规格书中的温度数据如下： 1，Typical thermal resistance热阻数据中有两个： RθjL（θ是thermal温度，j是junction PN结，L是lead引线的意思），这是引线到结之间的热阻。 R θjA（A是指ambient环境的意思），这是器件表层环境到结之间的热阻）。 2，operating junction temperature range结温范围。 3，storage temperature range ，存储温度，即器件应该在什么温度下进行存放。 上图标示，当引线或说表壳温度大于约110°C时，二极管流过的正向电流会减小。 这个图标示，流过不同的电流时，二极管正向压降也是不一样的，这个确定正向压降，在计算二极管的损耗功率时可以用上。 例如，使用US1J二极管，设流过平均电流为0.3A，则对应管压降为1.35V左右。二极管上消耗的功率P=0.3A*1.35V=0.405W。再通过RθjL和RθjA，我们可以计算二极管引脚和环境温度到内部的结温只差。TjL=P*RθjL=0.405*27=10.935°C。TjA= P*RθjA=0.405*75=30.75°C。假设我先二极管表壳温度达到了95°C ，现在的环境温度为30°C，即温升为65°C。 我要判断在60°C环境下二极管是否会超过结温，来计算一下：结温=环境温度+温升+ TjL=60+65+10.935=135.935°C。结温最高为150°C，所以可以使用。 一般比较准确的参考为TjL，测试表壳的温度，计算温升就可以推断出结温。TjA这个环境温度并不太好定义或测试。 MOSFET温升，以STP3N150 TO-3PF封装为例： 上表所示，在TC=25°C时（case壳温），MOS管上能散耗的功率为63W。当温度上升时，能散耗的功率会衰减。衰减系数derating factor 为0.5.即当环境温度为60°时，散耗功率衰减了30W。 Rthj-case为外壳到内结的热阻，Rthj-amb为周围环境到内结的热阻。 假设流过MOS管的电流有效值为0.6A，RDS(on)最大为9欧姆，则导通损耗P=5.4W，导通损耗造成的温升Tthj-case=P*Rthj-case=5.4*2=11.8°C。 开关损坏造成的功率可另外计算，计算方法稍微复杂，和MOS管的实际应用有关。 假设开关损坏造成的温升和导通损耗相同，则MOS管表壳温度到结温的差为23.6°C。我们通过测试表壳温度就可以推测到结温了。通过温升，我们可以推断不同温度环境下，结温是否超过最大允许值来判断设计方案的可行性。 （以上内容为个人工作笔记，仅供参考，抛砖引玉）