El og elektronik
Beregner til transistortemperatur og køleplade
Estimér overgangstemperatur, temperaturmargin, maksimal effekt og nødvendig termisk modstand for kølepladen.
Dine værdier
Dine resultater
- Estimeret overgangstemperatur
- —
- Temperaturmargin
- —
- Temperaturstigning
- —
- Estimeret maksimal effekt
- —
- Maksimal termisk modstand for køleplade
- —
—Estimér overgangstemperatur, og sammenlign kølelegemets termiske modstand
Estimér overgangstemperaturen i stationær tilstand for én transistor eller en anden komponent med kendt effekttab. Vælg en model for en kapsling uden kølelegeme eller en seriel varmevej gennem kapsling, monteringsgrænseflade og kølelegeme. Sammenlign temperaturstigning, margin og maksimalt modelleret effekttab. Beregningen simulerer ikke transient opvarmning, termisk kobling mellem komponenter eller parallelle varmeveje gennem PCB.
Trin for trin
- Vælg med eller uden kølelegeme, og indtast komponentens effekttab i W. Brug varmen, der dannes i komponenten, frem for effekten, der leveres til belastningen. Et link fra MOSFET-beregneren kan forhåndsudfylde dens estimat for transistortab; kontrollér værdien mod det tilsigtede driftsforhold.
- Indtast omgivelsestemperatur og din valgte grænse for overgangstemperatur i °C. Uden kølelegeme indtaster du termisk modstand fra overgang til omgivelser θJA. Med kølelegeme indtaster du overgang til kapsling θJC, kapsling til kølelegeme θCS og kølelegeme til omgivelser θSA i °C/W.
- Aflæs overgangstemperatur, temperaturstigning og margin samlet. Sammenlign kølelegemets indtastede modstand med det maksimale beregnede krav. Skift effekttab, omgivelser eller termisk modstand for at undersøge resultatet, og indregn derefter passende driftsmargin, og verificér den fysiske montering.
Indstillinger og begrænsninger
- Varmevej og omgivelser
- Modellen uden kølelegeme bruger θJA; kølelegemetilstand summerer θJC + θCS + θSA. Overgangstemperaturen er omgivelsestemperaturen plus effekttabet ganget med den samlede termiske modstand. Brug den lokale omgivelsestemperatur nær monteringen under drift. Termisk modstand afhænger af kapsling, PCB, monteringsgrænseflade, luftstrøm og installation; en databladsværdi kræver forenelige forhold.
- Overgangsgrænse og effektmargin
- Overgangsgrænsen er en værdi, du vælger, ikke en mærkegrænse udledt af et varenummer. Marginen er denne grænse minus den estimerede overgangstemperatur. Maksimalt modelleret effekttab er den tilgængelige temperaturstigning divideret med samlet termisk modstand, begrænset til nul, når omgivelserne allerede er over grænsen.
- Påkrævet kølelegememodstand
- Maksimalt tilladt θSA er (overgangsgrænse − omgivelsestemperatur) / effekttab − θJC − θCS. En lavere positiv θSA giver en mindre temperaturstigning i denne model. Den krævede værdi ændres med omgivelser og effekt; den vælger ikke et kølelegeme og tager ikke højde for en anden komponent, som deler det.
Gennemgået eksempel
Vælg kølelegemetilstand med 5 W effekttab, omgivelsestemperatur 40 °C og overgangsgrænse 125 °C. Indtast θJC = 2 °C/W, θCS = 0.5 °C/W og θSA = 10 °C/W. Samlet modstand er 12.5 °C/W, temperaturstigningen 62.5 °C og overgangstemperaturen 102.5 °C.
| θ | TJ | ΔT | Tlimit − TJ | Pmax |
|---|---|---|---|---|
| θSA = 10 °C/W | 102.5 °C | 62.5 °C | 22.5 °C | 6.8 W |
| θSA = 20 °C/W | 152.5 °C | 112.5 °C | −27.5 °C | 3.77778 W |
| θJA = 20 °C/W | 140 °C | 100 °C | −15 °C | 4.25 W |
Marginen er 22.5 °C, maksimalt modelleret effekttab 6.8 W og maksimal kølelegememodstand 14.5 °C/W. Ændres kun θSA til 20 °C/W, bliver overgangstemperaturen 152.5 °C og marginen −27.5 °C. Uden kølelegeme ville en indtastet θJA på 20 °C/W i stedet give 140 °C overgangstemperatur ved samme effekt og omgivelsestemperatur.
Spørgsmål og fejlfinding
Kan jeg genbruge en θJA-værdi fra et datablad til ethvert PCB?
θJA omfatter varmeoverførsel gennem det angivne kort og omgivelserne, så det er ikke en universel konstant for kapslingen alene. Brug en værdi, der er begrundet for dit PCB, luftstrøm og kabinet, eller karakterisér monteringen. Ændring af kortets kobber eller nærliggende varmekilder kan ændre den effektive varmevej.
Hvad betyder intet endeligt passivt kølelegeme?
Den resterende tilladte kølelegememodstand er nul eller negativ, efter at leddene for overgang til kapsling og grænseflade har opbrugt temperaturbudgettet. En forbedring af kølelegemet alene kan ikke opfylde disse modellerede inddata med en endelig positiv modstand. Reducér effekt eller omgivelsestemperatur, forbedr de andre led i varmevejen, eller revidér den begrundede grænse.
Hvorfor viser nul effekttab intet krav til kølelegeme?
Med nul varme i denne stationære model er overgangstemperaturen lig med omgivelsestemperaturen, og der er ingen effektbaseret kølelegememodstand at beregne. Omgivelserne skal stadig sammenlignes med overgangsgrænsen. Værktøjet accepterer nul effekttab, men kræver en positiv samlet termisk modstand.