Как найти переход теплового сопротивления к окружающей среде

У меня есть МОП-транзистор БУК9М12-60Э .

Я рассчитал, что максимальная рассеиваемая мощность MOSFET составляет 14 Вт (потери проводимости, потери на переключение и потери на затворе). Я считаю, что мне не нужен радиатор.

Я хотел бы рассчитать температуру соединения устройства, когда оно работает, и когда моя температура окружающей среды составляет 85 градусов по Цельсию.

Но чтобы найти, у меня нет теплового сопротивления (значение соединения с окружающей средой). Итак, как продолжить расчет, чтобы найти температуру перехода.

Просто невозможно, чтобы такой маленький корпус мог рассеивать 14 Вт без радиатора.
Но максимальное рассеивание мощности ограничено 79 Вт при 25 градусах Цельсия. Это с радиатором?
Да, это означает, что монтажная база выдерживается при температуре 25°C. Без какого-либо радиатора это просто невозможно. Рис. 1 показывает, что при температуре 85°C вам потребуется снизить мощность до уровня менее 60%, или около 50 Вт. И опять же, это предполагает, что монтажная база поддерживается при температуре 85 ° C, что очень сложно сделать, если температура окружающей среды также составляет 85 ° C.
Не могли бы вы помочь рассчитать температуру перехода?

Ответы (2)

Подробные данные о корпусе LFPAK33 вы найдете в этом документе Руководство по тепловому проектированию LFPAK MOSFET .

Как правило, в автомобильной среде с максимальной температурой Ta 80°C максимальная рассеиваемая мощность на ламинате FR4 составляет 1 Вт. При 85°C она, очевидно, будет меньше.

Таким образом, вы можете забыть о своих 14 Вт без очень, очень существенного радиатора или эквивалентной конструкции для отвода тепла.

79Вт не только с радиатором, но и с крайне нереалистичным радиатором, который держит температуру монтажного основания на уровне 25°C, несмотря на то, что в него втекает 79Вт. Вы можете добиться этого, пропуская быстро охлажденную воду через медный радиатор. Короче говоря, это не реально полезное число, за исключением теоретической экстраполяции.

Кроме того, я боюсь, что мы теряем интуицию рассеивания мощности с постепенным отказом от ламп накаливания. Любой, кто выкручивал 60-ваттную или 100-ваттную лампочку накаливания сразу после того, как она какое-то время освещалась, поймет, о чем я.

Можно ли увеличить площадь медной прокладки в ламинате FR-4 для рассеивания мощности вместо использования радиатора? Если это возможно, насколько большой должна быть медная площадка для полевого МОП-транзистора?
@ Новичок для 14 Вт Я не думаю, что это даже близко к возможному с FR4 и 1 унцией или 2 унциями меди. Возможно, с печатной платой с алюминиевым или медным сердечником. Но в этом документе достаточно информации, чтобы вы могли выполнить детальную работу по проектированию, я могу только указать вам на это.
что, если я добавлю 20-30 переходных отверстий вдоль контактных площадок MOSFET?

Это не значение, которое вы вычисляете... оно указано в таблице данных. Для этого конкретного устройства производитель предполагает, что вы всегда будете устанавливать его на «монтажное основание», поэтому они указывают только тепловое сопротивление от соединения до этого основания. См. нижнюю часть страницы 4.

На странице 9 таблицы данных вы найдете ссылку на заметку по применению NXP, которая, вероятно, очень поможет.

Спасибо за ответ. Но я думаю, что для моего приложения мне не требуется использовать радиатор. Итак, мне нужно значение теплового сопротивления (переход к окружающей среде) для расчета фактической температуры перехода.
Затем вам нужно связаться с NXP и запросить это значение.
Тепловое сопротивление перехода к окружающей среде — это сопротивление перехода к базе, которое они вам дают (макс. 1,89 Кл/Вт), плюс сопротивление база-окружающая среда, которое они не могут контролировать. @Spehro Pefhany связал то, что выглядит как хорошее руководство по дизайну, с вашим пакетом. Беглый взгляд показывает, что вы на порядок больше того, что можно было бы ожидать только от заливки меди.
Как найти переход теплового сопротивления к окружающей среде
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v