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Thermal

Grenzschichttemperatur-Rechner

Berechnen Sie die Halbleiter-Grenzschichttemperatur anhand der Verlustleistung und der Wärmewiderstandskette (ΔJC + ΔCS + ΔSA). Unverzichtbar für das thermische Design von Transistoren, MOSFET und ICs.

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Formel

TJ=TA+PD⋅(θJC+θCS+θSA)T_J = T_A + P_D \cdot (\theta_{JC} + \theta_{CS} + \theta_{SA})
T_J— Junction temperature (°C)
T_A— Ambient temperature (°C)
P_D— Power dissipation (W)
θ_JC— Junction-to-case thermal resistance (°C/W)
θ_CS— Case-to-heatsink thermal resistance (°C/W)
θ_SA— Heatsink-to-ambient thermal resistance (°C/W)

Wie es funktioniert

Die Sperrschichttemperatur ist ein kritischer Parameter im elektronischen Wärmemanagement, der die tatsächliche Temperatur an der Halbleiterverbindung eines Geräts darstellt. Sie wird berechnet, indem die Umgebungstemperatur und der gesamte Wärmewiderstandspfad von der Verbindungsstelle durch verschiedene Wärmeübertragungsmedien berücksichtigt werden. Das Verständnis der Sperrschichttemperatur hilft Ingenieuren, potenzielle Geräteausfälle aufgrund thermischer Belastung vorherzusagen und zu verhindern.

Bearbeitetes Beispiel

Problem: Berechnen Sie die Sperrschichttemperatur für einen Leistungshalbleiter mit den folgenden Parametern: Umgebungstemperatur = 25 °C, Verlustleistung = 10 W, JC = 1,5 °C/W, Cs = 0,5 °C/W, SA = 2 °C/W Lösung: 1. Berechnen Sie den gesamten Wärmewiderstand: 345JA = 1,5 + 0,5 + 2 = 4°C/W 2. Grenzschichttemperatur berechnen: Tj = 25 °C + (10 W * 4 °C/W) = 25 °C + 40 °C = 65 °C

Praktische Tipps

  • ✓Verwenden Sie immer die vom Hersteller angegebenen Wärmewiderstandswerte
  • ✓Berücksichtigen Sie Szenarien mit Umgebungstemperaturen im schlimmsten Fall
  • ✓Sicherheitsmargen in thermische Konstruktionsberechnungen einbeziehen

Häufige Fehler

  • ✗Vernachlässigung des kumulativen Wärmewiderstands
  • ✗Vergessen, die Umgebungstemperatur zu berücksichtigen
  • ✗Verwendung falscher Wärmewiderstandswerte für bestimmte Komponenten

Häufig gestellte Fragen

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