开关电源热阻计算方法及热管理
热阻的计算公式和含义
热阻的计算公式和含义
热阻是指导热传递能力的指标，表示物体和材料对热传导的反应
能力，通常用符号R表示，单位是K/W。
在工程应用中，热阻的概念非常重要，它在热管理方面起到了关键性的作用。
热阻的计算公式是R = ΔT / Q，其中ΔT 表示物体两端温度差，Q 表示物体所传递的热量。
该公式的意义是，热阻是物体两端温度差
与热流的比值。
热阻越小，则热传导的能力越强，反之则越弱。
因此，热阻越小的材料越适合用于热传导的应用中。
举个例子来说，假设我们要设计一种散热器，用来降低某个电子
元件的温度。
我们需要选择一种能够提供良好热传导的材料，这个材
料需要具有低的热阻。
当热阻越小，热阻值就越接近于零，因此在相
同的温度差下，热传导能力就会更强。
热阻的单位K/W，其实是由温度单位K和功率单位W组成的。
可以通过改变这两个单位之间的换算比例来改变热阻的大小。
例如，如果
我们把温度单位从K修改为C，那么相应的热阻值就需要乘以1.8。
这
种单位的选择取决于具体的应用场景和需要精度的程度。
总之，热阻在工程应用中扮演着关键角色。
掌握热阻的概念和计
算方法，可以帮助我们更好地设计和选择适合的热传导材料，从而优
化热管理系统，提高热传导效率。
开关电源热阻计算方法及热管理
开关电源热阻计算方法及热管理我们设计的DC-DC电源一般包含电容、电感、肖特基、电阻、芯片等元器件；电源产品的转换效率不可能做到百分百，必定会有损耗，这些损耗会以温升的形式呈现在我们面前，电源系统会因热设计不良而造成寿命加速衰减。
所以热设计是系统可靠性设计环节中尤为重要的一面。
但是热设计也是十分困难的事情，涉及到的因素太多，比如电路板的尺寸和是否有空气流动。
我们在查看IC产品规格书时，经常会看到RJA 、TJ、TSTG、TLEAD等名词；首先RJA是指芯片热阻，即每损耗1W时对应的芯片结点温升，TJ 是指芯片的结温，TSTG是指芯片的存储温度范围，TLEAD是指芯片的加工温度。
二、术语解释首先了解一下与温度有关的术语：TJ 、TA、TC、TT。
由“图1”可以看出，TJ是指芯片内部的结点温度，TA 是指芯片所处的环境温度，TC是指芯片背部焊盘或者是底部外壳温度，TT是指芯片的表面温度。
数据表中常见的表征热性能的参数是热阻RJA ，RJA定义为芯片的结点到周围环境的热阻。
其中TJ = TA+（RJA*PD）图1.简化热阻模型对于芯片所产生的热量，主要有两条散热路径。
第一条路径是从芯片的结点到芯片顶部塑封体(RJT )，通过对流/辐射(RTA)到周围空气；第二条路径是从芯片的结点到背部焊盘(RJC )，通过对流/辐射(RCA)传导至PCB板表面和周围空气。
对于没有散热焊盘的芯片，RJC 是指结点到塑封体顶部的热阻；因为RJC代表从芯片内的结点到外界的最低热阻路径。
三、典型热阻值表1典型热阻从表1可以看出，热阻与PCB板尺寸、空气流动、PCB板厚度、过孔数量等参数都有关系。
四、设计实例某直流降压方案，输出5V，电流1A，转换效率η为90%，环境温度TA为50℃。
使用的电容额定温度100℃，且跟芯片靠的很近，要求芯片TJ温度控制在90℃。
首先系统的损耗PD=VOUT*IOUT*(1/η-1)=5*1*（1/0.9-1）=0.56W假定所有损耗都算在芯片上，可以计算出：热阻RJA≤(90℃-50℃)/0.56≤71.4℃/WPart.1 PCB板尺寸选用芯片的热阻要低于71.4℃/W，选用SOP8-EP芯片，其RJA为60℃/W，仍需要设计一个PCB板或散热片来把热量从塑封体传到周围空气。
开关电源关键元件热阻计算方法及热管理
开关电源一、引言我们设计的DC-DC电源一产品的转换效率不可能做到百分面前，电源系统会因热设计不良中尤为重要的一面。
但是热设计尺寸和是否有空气流动。
我们在查看IC产品规格书时片热阻，即每损耗1W时对应的芯度范围，T LEAD是指芯片的加工温度二、术语解释首先了解一下与温度有关的内部的结点温度，T A是指芯片所处T T是指芯片的表面温度。
数据表中常见的表征热性能的参其中T J = T A +（R JA *P D）对于芯片所产生的热量，顶部塑封体(R JT)，通过对流/辐射盘(R JC)，通过对流/辐射(R CA)传导对于没有散热焊盘的芯片的结点到外界的最低热阻路径三、典型热阻值关电源热阻计算方法及热管理电源一般包含电容、电感、肖特基、电阻、百分百，必定会有损耗，这些损耗会以温升不良而造成寿命加速衰减。
所以热设计是系设计也是十分困难的事情，涉及到的因素太格书时，经常会看到R JA、T J、T STG、T LEAD等名词应的芯片结点温升，T J是指芯片的结温，T工温度。
关的术语：T J、T A、T C、T T。
由“图1”可以片所处的环境温度，T C是指芯片背部焊盘或者的参数是热阻R JA，R JA定义为芯片的结点到图1.简化热阻模型，主要有两条散热路径。
第一条路径是从辐射(R TA)到周围空气；第二条路径是从芯传导至PCB板表面和周围空气。
芯片，R JC是指结点到塑封体顶部的热阻；因为径。
表1典型热阻、芯片等元器件；电源温升的形式呈现在我们是系统可靠性设计环节素太多，比如电路板的等名词；首先R JA是指芯T STG是指芯片的存储温可以看出，T J是指芯片或者是底部外壳温度，点到周围环境的热阻。
是从芯片的结点到芯片从芯片的结点到背部焊因为R JC代表从芯片内从表1可以看出，热阻与PCB板尺寸、空气流动、PCB板厚度、过孔数量等参数都有关系。
四、设计实例某直流降压方案，输出5V，电流1A，转换效率η为90%，环境温度TA为50℃。
电阻的热阻如何计算公式
电阻的热阻如何计算公式在物理学和工程学中，热阻是一个重要的概念，它用来描述物质对热量传导的阻力。
在电路中，电阻也是一个常见的元件，它能够限制电流的流动。
那么，电阻的热阻又是如何计算的呢？本文将介绍电阻的热阻计算公式，并且讨论一些相关的物理概念。
首先，我们来了解一下什么是热阻。
热阻是描述物质对热量传导的阻力的物理量，它通常用符号R表示，单位是摄氏度每瓦特（℃/W）。
热阻越大，表示物质对热量传导的阻力越大，热量传导的速度越慢。
在实际应用中，我们常常需要计算电路中电阻的热阻，以便设计合适的散热系统，确保电路元件不会因为过热而损坏。
接下来，我们来看一下电阻的热阻如何计算。
在电路中，电阻的热阻可以通过以下公式来计算：Rth = (T2 T1) / P。
其中，Rth表示热阻，单位为℃/W；T2表示电阻的工作温度，单位为摄氏度；T1表示环境温度，单位为摄氏度；P表示电阻的功率，单位为瓦特。
这个公式的意思是，热阻等于电阻的工作温度与环境温度之差，除以电阻的功率。
这个公式告诉我们，热阻取决于电阻的工作温度、环境温度和功率。
当电阻的工作温度升高，热阻也会随之增加；当环境温度升高，热阻也会随之增加；当电阻的功率增加，热阻也会随之增加。
通过这个公式，我们可以计算出电路中电阻的热阻，从而设计合适的散热系统，确保电路元件不会因为过热而损坏。
除了上面介绍的计算公式之外，我们还可以通过其他方法来计算电路中电阻的热阻。
例如，我们可以使用热阻测试仪来直接测量电阻的热阻。
这种方法可以得到更准确的结果，但是需要专门的仪器和设备，成本较高。
在实际应用中，我们还需要考虑一些其他因素，例如电路中其他元件的热阻、散热系统的设计等。
这些因素都会影响电路中电阻的工作温度和热阻。
因此，在设计电路时，我们需要综合考虑这些因素，确保电路能够正常工作并且不会因为过热而损坏。
总之，电阻的热阻是一个重要的物理概念，在电路设计和散热系统设计中起着关键的作用。
通过合适的计算方法和实验手段，我们可以准确地计算出电路中电阻的热阻，并且设计合适的散热系统，确保电路元件不会因为过热而损坏。
开关电源热设计要点解读——这篇经典小文档难得一见(民熔)
开关电源热设计要点解读开关电源中使用了大量的大功率半导体器件,如整流桥堆、大电流整流管、大功率三极管或场效应管等器件。
它们工作时会产生大量的热量,如果不能把这些热量及时地排出并使之处于一个合理的水平将会影响开关电源的正常工作,严重时会损坏开关电源.为提高开关电源工作的可靠性,热设计在开关电源设计中是必不可少的重要一个环节。
1、热设计中常用的几种方法为了将发热器件的热量尽快地发散出去,一般从以下几个方面进行考虑: 使用散热器、冷却风扇、金属pcb、散热膏等.在实际设计中要针对客户的要求及最佳合理地将上述几种方法综合运用到电源的设计中。
2、半导体器件的散热器设计由于半导体器件所产生的热量在开关电源中占主导地位,其热量主要来源于半导体器件的开通、关断及导通损耗。
从电路拓扑方式上来讲,采用零开关变换拓扑方式产生谐振使电路中的电压或电流在过零时开通或关断，可最大限度地减少开关损耗。
但也无法彻底消除开关管的损耗，故利用散热器是常用及主要的方法。
3、自然风冷与强制风冷在开关电源的实际设计过程中，通常采用自然风冷与风扇强制风冷二种形式。
自然风冷的散热片安装时应使散热片的叶片竖直向上放置，若有可能则可在pcb上散热片安装位置的周围钻几个通气孔便于空气的对流。
强制风冷是利用风扇强制空气对流，所以在风道的设计上同样应使散热片的叶片轴向与风扇的抽气方向一致，为了有良好的通风效果越是散热量大的器件越应靠近排气风扇。
4、金属pcb随着开关电源的小型化，表面贴片元件广泛地运用到实际产品中，这时散热片难于安装到功率器件上。
当前克服该问题主要采取金属pcb作为功率器件的载体，主要有铝基覆铜板、铁基覆铜板，金属pcb的散热性远好于传统的pcb且可以贴装smd元件。
另有一种铜芯pcb，基板的中间层是铜板绝缘层采用高导热的环氧玻纤布粘结片或高导热的环氧树脂，它是可以双面贴装smd元件，大功率smd元件可以将smd自身的散热片直接焊接在金属pcb上，利用金属pcb中的金属板来散热。
热阻温升计算公式
热阻温升计算公式好的，以下是为您生成的关于“热阻温升计算公式”的文章：在我们的日常生活和各种工程应用中，热阻温升可是个相当重要的概念。
你可能会觉得这东西离咱普通人很远，其实啊，它就在我们身边，只是你没留意罢了。
比如说，你用手机玩游戏玩久了，手机是不是会发烫？这发烫的程度就和热阻温升有关系。
再比如说，你家的电脑主机，运行大型程序时间长了，风扇呼呼转，机箱也热得不行，这里面也有热阻温升在“捣乱”。
那到底啥是热阻温升计算公式呢？其实它就是用来计算由于热阻存在，导致温度升高的一个工具。
热阻就好比是一条道路上的阻碍，热量想要通过就得费点劲儿，而这个费劲的程度就决定了温度会升高多少。
咱们先来看这个公式：温升ΔT = P × Rth 。
这里的ΔT 就是温升啦，P 表示的是发热功率，Rth 呢就是热阻。
打个比方吧，假设一台电脑的 CPU 发热功率是 100 瓦，它和散热器之间的热阻是 0.1 摄氏度/瓦。
那通过这个公式一算，温升ΔT = 100× 0.1 = 10 摄氏度。
这就意味着，如果环境温度是 25 摄氏度，那 CPU的温度就会升高到 35 摄氏度。
热阻温升计算公式在很多领域都大有用处。
像电子设备的设计中，工程师们就得靠它来确保设备不会因为过热而出问题。
比如说设计手机的时候，得考虑到芯片的发热功率，还有和外壳之间的热阻，算好了温升，才能保证咱们用手机的时候不会被烫到。
我还记得有一次，我自己在家捣鼓一个小电子制作。
当时我用了一个功率有点大的电阻，也没太在意散热的问题。
结果东西做好一通电，没一会儿就闻到一股焦糊味儿，手一摸那个电阻，烫得要命！这就是没好好算热阻温升吃的亏呀。
在工业生产中，热阻温升计算公式也是必不可少的。
比如大型机器的运转，要是热阻没处理好，温度升得太高，机器可能就会出故障，甚至引发安全事故。
对于咱们普通人来说，了解热阻温升计算公式虽然不能让咱马上变成专家，但至少能让咱们在碰到一些和温度相关的问题时，多一点思考的方向。
mosfet热阻计算
mosfet热阻计算【原创版】目录一、MOSFET 热阻的概念及重要性二、MOSFET 热阻的计算方法三、MOSFET 热阻的影响因素四、如何提高 MOSFET 的热阻性能五、总结正文一、MOSFET 热阻的概念及重要性MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）是一种广泛应用于电力电子领域的半导体器件，用于开关、放大和调制等电路中。
在 MOSFET 工作过程中，会产生热量，而热阻则是热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传热能力的大小。
热阻的大小直接影响着 MOSFET 的温升，进而影响其性能和寿命。
因此，了解和计算 MOSFET 的热阻具有重要意义。
二、MOSFET 热阻的计算方法MOSFET 的热阻主要包括静态热阻和动态热阻两部分。
静态热阻是指在静态工作状态下，MOSFET 产生的热量与温升之间的比值。
动态热阻则是指在动态工作状态下，MOSFET 产生的热量与温升之间的比值。
静态热阻的计算公式为：Rjc = (Tcmax - Tj) / P，其中，Tcmax 表示壳温，Tj 表示结温，P 表示功耗。
动态热阻的计算公式为：Rjc = ΔQ / (A * ΔT)，其中，ΔQ 表示热量变化，A 表示 MOSFET 的表面积，ΔT 表示温度变化。
三、MOSFET 热阻的影响因素MOSFET 的热阻受到多种因素的影响，主要包括以下几点：1.结温：结温越高，热阻越大。
因为结温越高，MOSFET 内部产生的热量越多，需要通过更大的热阻来限制温升。
2.表面温度：表面温度越高，热阻越大。
因为表面温度越高，MOSFET 与环境之间的温差越大，需要通过更大的热阻来限制热量流失。
3.功耗：功耗越大，热阻越大。
因为功耗越大，MOSFET 产生的热量越多，需要通过更大的热阻来限制温升。
4.封装：封装形式不同，热阻也会有所不同。
例如，相同功率的 MOSFET，采用不同的封装形式，其热阻值可能有很大差异。
开关电源的热分析与计算
方法：
a、优选控制方式：软开关技术(QR,LLC,有源钳位),移相控制技术,同步整流 b、选用低功耗的器件：CoolMOS,SiC diode,高磁导率的磁性材料等 c、根据应用的场合，做好元器件的降额设计
Ths=PD*Rθ sa+Ta
同样可以得出耗散功率的计算公式
PD=(Ths+Ta)/Rθ sa
焊盘大小对散热的影响：
如右图是PCB上铜箔厚度为2OZ(约70um 56.7g)焊盘面积与热阻的对应关系，由图可以看 出，当散热焊盘面积大于0.2in2时，热阻对应约 0.5℃/W,即使再继续加大焊盘面积，但热阻基本 不变，也就是说对散热不再有帮助，所以说散热 焊盘的面积也不越大越好。
热路与温度的计算
结温的计算：
从以上几个热电路可以看出，结温等于热路中温升之和再加上环境温度。 即 Tjmax=PD*(Rθ
jc
+Rθ cs+Rθ sa)+Ta
例：某大功率工业电源的PFC电路，经计算IGBT的损耗为15W,升压二极管损耗为17W，
两管同时装在一个散热器上；IGBT芯片到外壳的热阻为0.85℃/W，升压二极管到 外壳的热阻为1.9℃/W，绝缘矽胶片与散热膏的总热阻为0.7℃/W，散热器的热阻 为1.3℃/W；环境温度为60℃，求IGBT与二极管芯片的结温。 解：根据题意可以画出等效热电路（略） 对于IGBT,有 Tjmax1=(15+17)*1.3+(0.85+0.7)*15+60 =41.6+23.25+60 =124.85 ℃ 对于Diode,有 Tjmax2=(15+17)*1.3+(1.9+0.7)*17+60 =41.6+44.2+60 =145.8 ℃
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开关电源热阻计算方法及热管理
、引言
我们设计的DC-DC电源一般包含电容、电感、肖特基、电阻、芯片等元器件；电源产品的转换效率不可能做到百分百，必定会有损耗，这些损耗会以温升的形式呈现在我们面前，电源系统会因热设计不良而造成寿命加速衰减。
所以热设计是系统可靠性设计环节中尤为重要的一面。
但是热设计也是十分困难的事情，涉及到的因素太多，比如电路板的尺寸和是否有空气流动。
我们在查看IC产品规格书时，经常会看到R JA、T J、T STG T LEAD等名词；首先R JA是指芯
片热阻，即每损耗1W时对应的芯片结点温升，T J是指芯片的结温，T STG是指芯片的存储温
度范围，T LEAD是指芯片的加工温度。
、术语解释
首先了解一下与温度有关的术语：T J、T A、T C、T T。
由“图1 ”可以看出，T J是指芯片
内部的结点温度，T A是指芯片所处的环境温度，T C是指芯片背部焊盘或者是底部外壳温度，T T是指芯片的表面温度。
数据表中常见的表征热性能的参数是热阻R A,R A定义为芯片的结点到周围环境的热阻。
其中T J = T A +（R A *P D）
励国空弐遏度Rji T T R M
图1.简化热阻模型
对于芯片所产生的热量，主要有两条散热路径。
第一条路径是从芯片的结点到芯片顶部塑封体（R JT），通过对流/辐射（R TA）到周围空气；第二条路径是从芯片的结点到背部焊盘（R JC），通过对流/辐射（R CA）传导至PCB板表面和周围空气。
对于没有散热焊盘的芯片，RC是指结点到塑封体顶部的热阻；因为R JC代表从芯片内的结点到外界的最低热阻路径。
三、典型热阻值
表1典型热阻
从表1可以看出，热阻与PCB板尺寸、空气流动、PCB板厚度、过孔数量等参数都有关系。
四、设计实例
某直流降压方案，输出5V,电流1A,转换效率n为90%,环境温度TA为50 C。
使
用的电容额定温度100 C,且跟芯片靠的很近，要求芯片TJ温度控制在90 C。
首先系统的损耗PD=VOUT*IOUT*(1/n -1)=5*1* (1/0.9-1 ) =0.56W
假定所有损耗都算在芯片上，可以计算出：
热阻RJA W (90 C -50 C )/0.56 < 71.4 C /W
Part.1 PCB板尺寸
选用芯片的热阻要低于71.4 C /W,选用SOP8-EP芯片，其RJA为60 C /W,仍需要设
计一个PCB板或散热片来把热量从塑封体传到周围空气。
在只有自然对流(即没有空气流动)及没有散热片的情况下，一个两面都覆铜的电路板上，根据经验法则需要的电路板面积可用如下方程估算得到：
- 2 n?
电路板面积(cm )耳15.29也-*巴=15.29*0.56曲1=8.56加W
Part.2 散热孔
散热孔对应的热阻方程：
x：
261—
SVIAS = -------- F一-
散热孔数量
通过以上公式可知，增加散热孔的数量可以有效降低过孔的热阻
Part.3 铜箔厚度
铜箔对应的热阻方程：
——恃
= %_______
宽度引曳席
其中入Cu=4W/cmC，长度和宽度单位都是厘米，可以通过增加铜箔厚度来降低热阻。
Part.4 散热片
散热片可以有效的降低芯片的温度，但是散热片的位置也很重要。
对于贴片元器件，散热片可以直接放置在芯片塑封体顶部，如“图2”所示，但是由于芯片塑封体的热阻较大,
且散热片与其接触不良，会降低散热片的性能。
也可以将散热片与芯片背部的过孔相连，提高散热片的性能。
图2.散热片的摆放位置
Part.5 风冷
在产品空间范围比较大，且不是密封的环境内，可以通过小功率的风扇产生气流，这样可以显著降低系统整体的热阻。
Part.6 灌胶
对于要求防水、防尘、防震动的产品，可以通过在密封的模具中灌入导热硅脂，使电源系统元器件
通过导热硅脂将热量传递到外壳，进而将热量散出去。