Thermische Berechnung für einen D2PAK mit einem SMT-Kühlkörper

Ich versuche, die Sperrschichttemperatur eines D2PAK-FET zu berechnen, der 5 W abführt. Der Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Gehäuse beträgt 0,4 C/W. Der Widerstand zwischen Sperrschicht und Umgebung (Leiterplatte montiert, Dauerzustand) beträgt 40 C/W. Es scheint, dass die D2PAK-Datenblätter keine Fall-zu-Senke-Zahl angeben.

Ich verwende diese Spüle, die einen Wärmewiderstand von nur 3 C/W mit forciertem Luftstrom hat. Meine Frage ist, wenn ich bei der Berechnung der Sperrschichttemperatur die Zahl zwischen Sperrschicht und Umgebung in die Berechnung einbeziehe?

Tj = Pd(Rth(jc) + Rth(ja) + Rth(Kühlkörper)) + Tambient

Oder kann ich bei Verwendung eines Kühlkörpers die Umgebungszahl ignorieren?

Antworten (1)

Sie verwenden den ursprünglichen Tja nicht mehr, da er nicht mehr gültig ist - es müssen neue Wärmewiderstände zwischen der Verbindungsstelle und der Umgebungsluft platziert werden.

Sehen Sie sich diesen Anwendungshinweis MT-093 von Analog Devices an .

                 Grundlegende thermische Beziehungen

Sie können sehen, dass:

Θ J A = Θ J C + Θ C A

Wenn Sie jetzt einen Kühlkörper hinzufügen , fügen Sie einen weiteren Wärmewiderstand zwischen dem Gehäuse und der Umgebungsluft ein, sodass Ihre Gleichung lautet:

Θ J A = Θ J C + Θ C S + Θ S A

Wobei Tcs der Wärmewiderstand des Gehäuses zu Ihrer Spüle ist. Dies hängt von Ihrem Schnittstellenmaterial ab, das manchmal als „Wärmeleitpaste“ bezeichnet wird. Verschiedene Faktoren (Oberfläche, ausgeübter Druck) beeinflussen, wie gut die Wärmeleitpaste Wärme leitet. Eine Schätzung von 0,25 °C/W erscheint vernünftig.

Tsa ist der thermische Widerstand der Senke gegenüber der Umgebung. (3°C/W wie angegeben, mit etwas Luftstrom)

So berechnen Sie Ihre maximal zulässige Umgebungstemperatur:

T A = T J P ( Θ J C + Θ C S + Θ S A )