功率器件計算實例

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，離不開我們科研人員的辛勤付出，制造出如此多的電子產(chǎn)品，然而大家只關(guān)注這些產(chǎn)品的使用，只有研究人員會關(guān)注內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這其中就要數(shù)功率器件了。一功率運算放大器PA02作低頻功放，器件為8引腳TO-3金屬外殼封裝。器件工作條件如下：工作電壓Vs為18V，負載阻抗RL為4劍?繃魈跫?鹿ぷ髕德士紗?kHz，環(huán)境溫度設(shè)為40℃，采用自然冷卻。

某功率器件

查PA02器件資料可知：靜態(tài)電流Iq典型值為27mA，最大值為40mA;器件的Rjc(從管芯到外殼)典型值為2.4℃/W，最大值為2.6℃/W。

器件的功耗為Pd：

Pd=Pdq+Pdout

式中Pdq為器件內(nèi)部電路的功耗，Pdout為輸出功率的功耗。Pdq=Iq(Vs+|-Vs|)，Pdout=Vs2/(4 RL)，代入上式

Pd=Iq(Vs+|-Vs|)+Vs2/(4 RL)

=0.037×(18+18)+182/(4×4)

=21.6 W

式中，靜態(tài)電流取37mA。

散熱器熱阻Rsa計算：Rsa ≤(Tj-Ta)/Pd-(Rjc+Rcs)

為留有余量，Tj設(shè)為125℃，Ta設(shè)為40℃，Rjc取最大值(Rjc=2.6℃/W)，Rcs取0.2℃/W(PA02直接安裝在散熱器上，中間有導(dǎo)熱油脂)。將上述數(shù)據(jù)代入公式得：

Rsa≤(125-40)/21.6-(2.6+0.2)≤1.135℃/W

HSO4在自然對流時熱阻為0.95℃/W，可滿足散熱要求。在全球化的今天，就更需要我們的年輕的建設(shè)者們更加努力，不斷創(chuàng)新，推動功率器件的不斷向前，這樣才能讓我們生活中的產(chǎn)品更加讓我們方便。