Elektro og elektronikk
Kalkulator for transistortemperatur og kjøleribbe
Estimer overgangstemperatur, temperaturmargin, maksimal effekt og nødvendig termisk motstand for kjøleribba.
Dine verdiar
Dine resultat
- Estimert overgangstemperatur
- —
- Temperaturmargin
- —
- Temperaturauke
- —
- Estimert maksimal effekt
- —
- Maksimal termisk motstand for kjøleribbe
- —
—Estimer overgangstemperatur og samanlikn den termiske motstanden til kjøleribba
Estimer overgangstemperaturen i stasjonær tilstand for éin transistor eller ein annan komponent med kjent effekttap. Vel ein modell for ei kapsling utan kjøleribbe eller ein varmeveg i serie gjennom kapsling, monteringsgrensesjikt og kjøleribbe. Samanlikn temperaturauke, margin og maksimalt modellert effekttap. Utrekninga simulerer ikkje transient oppvarming, termisk kopling mellom komponentar eller parallelle varmevegar gjennom PCB.
Steg for steg
- Vel med eller utan kjøleribbe, og skriv inn effekttapet til komponenten i W. Bruk varmen som vert utvikla i komponenten, ikkje effekten som vert levert til belastninga. Ei lenkje frå MOSFET-kalkulatoren kan førehandsutfylle estimatet for transistortap; kontroller verdien mot det ønskte driftsvilkåret.
- Skriv inn omgjevnadstemperatur og vald grense for overgangstemperatur i °C. Utan kjøleribbe skriv du inn termisk motstand frå overgang til omgjevnader θJA. Med kjøleribbe skriv du inn overgang til kapsling θJC, kapsling til kjøleribbe θCS og kjøleribbe til omgjevnader θSA i °C/W.
- Les overgangstemperatur, temperaturauke og margin saman. Samanlikn den oppgjevne kjøleribbemotstanden med det maksimale utrekna kravet. Endre effekttap, omgjevnader eller termisk motstand for å undersøkje resultatet, og legg så inn passande driftsmargin og verifiser den fysiske monteringa.
Innstillingar og avgrensingar
- Varmeveg og omgjevnader
- Modellen utan kjøleribbe brukar θJA; kjøleribbemodus summerer θJC + θCS + θSA. Overgangstemperaturen er omgjevnadstemperaturen pluss effekttapet multiplisert med total termisk motstand. Bruk lokal omgjevnadstemperatur ved monteringa under drift. Termisk motstand avheng av kapsling, PCB, monteringsgrensesjikt, luftstraum og installasjon; ein databladverdi krev samsvarande forhold.
- Overgangsgrense og effektmargin
- Overgangsgrensa er ein verdi du vel, ikkje ei merkegrense utleidd frå eit delenummer. Marginen er denne grensa minus estimert overgangstemperatur. Maksimalt modellert effekttap er tilgjengeleg temperaturauke delt på total termisk motstand, avgrensa til null når omgjevnadstemperaturen allereie er over grensa.
- Nødvendig kjøleribbemotstand
- Maksimalt tillaten θSA er (overgangsgrense − omgjevnadstemperatur) / effekttap − θJC − θCS. Ein lågare positiv θSA gjev mindre temperaturauke i denne modellen. Den nødvendige verdien endrar seg med omgjevnader og effekt; han vel ikkje ei kjøleribbe og tek ikkje omsyn til ein annan komponent som deler henne.
Gjennomgått døme
Vel kjøleribbemodus med 5 W effekttap, omgjevnadstemperatur 40 °C og overgangsgrense 125 °C. Skriv inn θJC = 2 °C/W, θCS = 0.5 °C/W og θSA = 10 °C/W. Total motstand er 12.5 °C/W, temperaturauken 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 modellert effekttap 6.8 W og maksimal kjøleribbemotstand 14.5 °C/W. Dersom berre θSA vert endra til 20 °C/W, vert overgangstemperaturen 152.5 °C og marginen −27.5 °C. Utan kjøleribbe ville ein oppgjeven θJA på 20 °C/W i staden gjeve 140 °C overgangstemperatur ved same effekt og omgjevnadstemperatur.
Spørsmål og feilsøking
Kan eg bruke om att ein θJA-verdi frå eit datablad for eit vilkårleg PCB?
θJA omfattar varmeoverføring gjennom det oppgjevne kortet og omgjevnadene, og er difor ikkje ein universell konstant for berre kapslinga. Bruk ein verdi som er grunngjeven for ditt PCB, luftstraum og kabinett, eller karakteriser monteringa. Endringar i koparen på kortet eller nærliggjande varmekjelder kan endre den effektive varmevegen.
Kva tyder inga endeleg passiv kjøleribbe?
Den attverande tillatne kjøleribbemotstanden er null eller negativ etter at ledda for overgang til kapsling og grensesjikt har brukt opp temperaturbudsjettet. Å betre kjøleribba åleine kan ikkje oppfylle desse modellerte inngangsverdiane med ein endeleg positiv motstand. Reduser effekt eller omgjevnadstemperatur, betre dei andre ledda i varmevegen eller revider den grunngjevne grensa.
Kvifor viser null effekttap ingen krav til kjøleribbe?
Med null varme i denne stasjonære modellen er overgangstemperaturen lik omgjevnadstemperaturen, og det finst ingen effektbasert kjøleribbemotstand å rekne ut. Omgjevnadstemperaturen må framleis samanliknast med overgangsgrensa. Verktøyet godtek null effekttap, men krev ein positiv total termisk motstand.