AVC cold plate 热阻参数
电压法LED结温及热阻测试原理分析
电压法LED结温及热阻测试原理分析发布日期：2010-08-01 来源：关键字：近年来,由于功率型LED 光效提高和价格下降使LED 应用于照明领域数量迅猛增长,从各种景观照明、户外照明到普通家庭照明,应用日益广泛。
LED 应用于照明除了节能外,长寿命也是其十分重要的优势。
目前由于LED 热性能原因,LED 及其灯具不能达到理想的使用寿命;LED 在工作状态时的结温直接关系到其寿命和光效;热阻则直接影响LED 在同等使用条件下 LED 的结温;LED 灯具的导热系统设计是否合理也直接影响灯具的寿命。
因此功率型 LED 及其灯具的热性能测试 ,对于 LED 的生产和应用研发都有十分直接的意义。
以下将简述LED 及其灯具的主要热性能指标,电压温度系数K、结温和热阻的测试原理、测试设备、测试内容和测试方法,以供LED 研发、生产和应用企业参考。
一、电压法测量 LED 结温的原理LED 热性能的测试首先要测试 LED 的结温,即工作状态下 LED 的芯片的温度。
关于LED 芯片温度的测试,理论上有多种方法,如红外光谱法、波长分析法和电压法等等。
目前实际使用的是电压法。
1995 年 12 月电子工业联合会/电子工程设计发展联合会议发布的> 标准对于电压法测量半导体结温的原理、方法和要求等都作了详细规范。
电压法测量LED 结温的主要思想是：特定电流下 LED 的正向压降 Vf 与 LED 芯片的温度成线性关系,所以只要测试到两个以上温度点的Vf 值,就可以确定该 LED 电压与温度的关系斜率,即电压温度系数 K 值,单位是mV/°C 。
K 值可由公式K=ㄓVf/ㄓTj 求得。
K 值有了,就可以通过测量实时的 Vf 值,计算出芯片的温度(结温)Tj 。
为了减小电压测量带来的误差,> 标准规定测量系数 K 时,两个温度点温差应该大于等于50 度。
对于用电压法测量结温的仪器有几个基本的要求：A、电压法测量结温的基础是特定的测试电流下的 Vf 测量,而 LED 芯片由于温度变化带来的电压变化是毫伏级的,所以要求测试仪器对电压测量的稳定度必须足够高,连续测量的波动幅度应小于1mV 。
LED热阻计算方法
LED热阻计算方法LED的正常工作需要一定的条件，例如合适的电流、电压和温度。
当LED工作时，会产生热量，如果热量无法及时散出，会导致LED芯片温度升高，影响其寿命和性能。
1. 确定LED芯片的参数：首先需要知道LED芯片的最大功率Pd（一般通过LED芯片的规格书可以找到），以及工作时的最高结温Tj_max。
2.计算LED芯片的热阻：LED芯片的热阻可以通过以下公式来计算：Rth(j-c) = (Tj_max - Ta) / Pd其中，Rth(j-c)为LED芯片的热阻，Tj_max为最高结温，Ta为环境温度，Pd为最大功率。
例如，如果LED芯片的最高结温Tj_max为100°C，环境温度Ta为25°C，最大功率Pd为1W，则可以计算得到：Rth(j-c) = (100 - 25) / 1 = 75 °C/W3. 确定散热器的参数：接下来需要确定散热器的热阻Rth(c-a)，这是散热器的特性参数，可以通过散热器的规格书或测试得到。
4. 计算总热阻：将LED芯片的热阻和散热器的热阻相加，即可得到总热阻Rth(j-a)：Rth(j-a) = Rth(j-c) + Rth(c-a)例如，如果LED芯片的热阻Rth(j-c)为75 °C/W，散热器的热阻Rth(c-a)为10 °C/W，则可以计算得到：Rth(j-a) = 75 + 10 = 85 °C/W总热阻越小，表示散热效果越好，LED芯片的温度升高会更低。
5. 判断散热效果：最后，可以通过比较总热阻Rth(j-a)和LED芯片的允许最高结温Tj_max，判断散热效果是否合格。
如果总热阻小于Tj_max，说明散热效果良好；反之，可能需要进行散热设计的改进，以确保LED的正常工作。
需要注意的是，以上计算方法是一个简化的计算模型，实际散热设计可能还需要考虑其他因素，如散热器材料的导热性能、附加散热装置的影响等。
LED 热 阻 计 算 方 法
LED 热阻计算方法随着LED超高亮度的出现及LED色彩的丰富，LED的应用也由最初的指示扩展到交通、大屏幕显示、汽车刹车灯、转向灯、工程建筑装饰灯、特种照明领域并正在向普通照明积极推进。
阻碍这一发展的最大敌害是LED的热量管理，因此从事热阻、结温、热参数匹配等问题的研究和改进具有深远的意义。
如何降低LED的热阻、结温，使PN结产生的热量能尽快的散发出去，不仅可提高产品的发光效率，提高产品的饱和电流，同时也提高了产品的可靠性和寿命。
据有关资料分析，大约70％的故障来自LED的温度过高，并且在负载为额定功率的一半的情况下温度每升高200C故障就上升一倍。
为了降低产品的热阻，首先封装材料的选择显得尤为重要，包括晶片、金线，硅胶、Epoxy、粘结胶等,各材料的热阻要低即要求导热性能好；其次结构设计要合理，各材料间的导热性能和膨胀系数要连续匹配。
避免导热通道中产生散热瓶颈或因封装物质的膨胀或收缩产生的形变应力，使欧姆接触、固晶界面的位移增大，造成LED开路和突然失效。
目前测量半导体器件工作温度及热阻的主要方法有：红外微象仪法，电压参数法，还有光谱法，光热阻扫描法及光功率法。
其中电压法测量LED热阻最常用。
一． LED热的产生、传导和疏散与传统光源一样，半导体发光二极管（LED）在工作期间也会产生热量，其多少取决于整体的发光效率。
在外加电能量作用下，电子和空穴的辐射复合发生电致发光，在P-N结附近辐射出来的光还需经过晶片（chip）本身的半导体介质和封装介质才能抵达外界（空气）。
综合电流注入效率、辐射发光量子效率、晶片外部光取出效率等，最终大概只有30-40％的输入电能转化为光能，其余60-70％的能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。
而晶片温度的升高，则会增强非辐射复合，进一步消弱发光效率。
大功率LED一般都有超过1W的电输入功率，其产生的热量相当可观，解决散热问题乃当务之急。
通常来说，大功率LED照明光源需要解决的散热问题涉及以下几个环节：1. 晶片PN结到外延层；2. 外延层到封装基板；3. 封装基板到外部冷却装置再到空气。
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Simply fresh – today and tomorrowWith more than 80 years of successful heattransfer development, Alfa Laval knows whatit takes to deliver energy-efficient solutionsfor your application.Our brand is about performance and ourgoal is to deliver the best products andsolutions for your job. This is why ourexperts are continuously workingon making our products moreenergy efficient, simple andalways available for you.All our solutions are ready fortoday’s challenges and thedemands of tomorrow. 45Save energy, reduce costs• Complete CO 2product range• Optimum distribution of refrigerants– high COP* of entire installation• Reduces 50–60% energy costs byusing EC fans* Coefficient of PerformanceFuture proof• Continuous investments in R&D • State-of-the-art laboratory• Ready and suitable for natural and low GWP* refrigerants* Global-Warming PotentialApplication expertise• Over 80 years of expertise in heattransfer technology• Broad application knowledge and hands-on experienceAlfa Laval brand and quality• Large client base and more than 5 000 installations across the world • Certified performanceCompatible full range• Products developed and approved for CO 2 applications, facilitates system design• All CO 2 products are dry-tested in nitrogen chamber to guarantee top quality without any liquid remaining in the unitsEasy to select and install• Standard range available from stock • Designed for easy and fast installation • Selection tools for installers and partnersLocal presence and support • Quick and reliable access to all products and spare parts through partner distribution network• We speak your language – whichever country, whatever technical challengeSimple and availableEnergy efficiencyExpert reliability3Other pressure vessel approvals are available upon request.6Air heat exchangersOur air heat exchangers are suitable for a broad range of applications. They are typically used in commercial cooling and supermarket applications – walk-in cold rooms, reach-in cooling and freezing cabinets. Quick delivery is ensured for our standard ranges in stock. Based on customer input and market demands, we have developed the new Optigo range for indoor use and the AlfaBlue Jr range for outdoor operations. They are designed to cover all refrigerants and include a dedicated range for CO 2 applications.Today's solutions for tomorrow's demandsAlfa Laval's highly standardized ranges for commercial refrigeration are classified by article numbers to facilitate easy selection and quick delivery. This ensures that you always get the right solution from one single supplier. Detailed drawings in 2D and 3D (AutoCad) and product information are also readily available to help make installation easier.47Brazed plate heat exchangersAlfa Laval is the market leader for all kinds of brazed plate heat exchangers for applications such as refrigeration, HVAC, heat pumps etc. The different types of heat exchangers support a wide variety of HFC refrigerants such as R404A and R134a, and natural refrigerants (propane, ammonia, CO 2). AXP (4 and CBX (5 models meet the high working pressure demands of CO 2.Shell-and-tube heat exchangersOptimized for HFC (¹ condensation and evaporation, this unique range ofshell-and-tube heat exchangers ensure efficient and reliable performance with all HFC refrigerants (also with new R407F), HFO (², ammonia and propane. The range is typically used as dry expansion evaporators for air-conditioning (A/C), refrigeration process cooling, condensers, and de-superheaters (flooded evaporators for A/C).Functionality tableThe functionality table reflects the commercial refrigeration systems and their suitability for air, brazed plate and shell-and-tube heat exchangers.51 HFC – Hydrofluorocarbon2 HFO – Hydrofluoroolefin3 CXP – Condenser Extra Performance4 AXP – Alfa X-treme Pressure line5 CBX – Copper Brazed Extreme Pressure6 DX – Direct Expansion7 EQ – integrated refrigerant distribution system (Equalancer system)8A complete range for everyrefrigeration application and functionAlfa Laval refrigeration products and solutions are used across industries throughout the entire value chain, such as frozen and fresh food production, preparation, storage and transportation.Our customer base includes numerous local and international installers, contractors, system builders, OEMs, distributors and wholesalers in the commercial and industrial refrigeration markets.69Cold storageThe complete range of air heat exchangers is ideal for use in the cold storage of products such as vegetables, meat, fruit and flowers. Perfect temperature control ensures that these products have a maximum shelf life, with excellent condition, taste and quality.All our heat exchanger ranges are developed for ultimate reliability, giving you peace of mind when it comes to longer-term cold storage of perishable products.Food preparationIdeal for working and processing rooms with high flows of activity, Alfa Laval’s range of air heat exchangers provides unmatched cooling efficiency. Our range creates the optimal temperature for maximum hygiene and yet maintains a suitable working environment for food workers.Our customers from the food industry benefit from many of the most advanced technologies available, all of which are in full compliance with FDA regulations and other exceptional hygiene requirements.Frozen foodOur range of efficient air coolers significantly improves the quality of frozen products, while at the same time minimizing the forming of ice crystals. As many of our customers have noted, fast freezing at low costs means fresher products and increased operational profitability.We offer a comprehensive range of air, shell-and-tube and brazed plate heat exchangers that ensure optimal cooling conditions and substantial savings.Fresh foodCooling is all about keeping food fresh. The design of our refrigeration range sets focus on food safety in all aspects – ensuring the right temperature for each food product without losing its nutrients and quality.At Alfa Laval, you can find an optimal solution from ourcomprehensive range of energy-efficient air, brazed plate and shell-and-tube heat exchangers – helping you keep your food fresh at every capacity level.7Any application, any function, any refrigerantTop performance for every part of the value chainFrom processing factories and distribution centres, to retail outlets and winter sportscomplexes, we offer reliable heat exchangers that deliver energy-efficient performance,whatever the application. This range is quick and simple to purchase and install, anddelivers unparalleled reliability, helping you save precious time and costs.Alfa Laval refrigeration solutions are trusted by numerous customers across a wide rangeof industries. And to help you and your customer find the areas where our products canbe applied to, we have created a brief overview in the following pages.Important in all refrigeration chains is the processing of raw material into a finished quality product, ready for sale. This example is a chicken factory where Alfa Laval refrigeration equipment ensures a final product of the highest quality.1. Air-cooled condenser / dry cooler2. Semi-welded plate heat exchanger3. Ammonia liquid separator4. Fusion-bonded plate heat exchanger5. Air cooler – dual discharge6. Air cooler – single discharge7. Air cooler – single discharge8. Shock air coolerFarmers and producers of perishables such as fruit and vegetables need high-quality cooling to keep their products fresh over time. Alfa Laval offers a specific range of heat exchangers for maintaining the quality of goods stored in cold rooms.1. Air-cooled condenser / dry cooler / CO 2 air gas cooler2. Air cooler – single discharge3. Brazed plate heat exchanger 3. Shell-and-tube heat exchangerProcessing industryAgricultural productionOnce processed, food needs to be stored in cold rooms before being shipped to consumers. These large storage facilities depend on energy-efficient, reliable refrigeration systems. The cooling and freezing duties are varied and demanding, and many different heat transfer solutions are required. Alfa Laval supplies all of them.1. Insulated cooler2. Semi-welded plate heat exchanger3. Ammonia liquid separator4. Fusion-bonded plate heat exchanger5. Air-cooled condenser / dry cooler6. Air cooler – single discharge7. Air cooler – dual dischargeDistribution and logisticsRefrigeration is a major concern when food arrives in retail environments like supermarkets. They are usually air-conditioned and food here is stored in cold rooms. Supermarkets use reach-in and walk-in cold counters where fresh and frozen food is exposed in a safe, temperature-controlled way.1. Air-cooled condenser / dry cooler / CO 2 air gas cooler2. Air cooler – single discharge3. Air cooler – dual discharge4. Air cooler – single discharge5. Shell-and-tube heat exchanger 5. Brazed plate heat exchangerRetailFood has to be kept at its freshest when it comes to restaurants and dining venues. Alfa Laval provides air-conditioning and refrigeration solutions in the dining area, cold rooms, storage, freezers and display counters.1. Air-cooled condenser / dry cooler / CO 2 air gas cooler2. Air cooler – single discharge3. Air cooler – dual discharge4. Brazed plate heat exchanger 4. Shell-and-tube heat exchangerRestaurantsAlfa Laval’s wide range of heat exchangers is found in numerous residential and commercial climate applications – including air-conditioning (chillers), tap-water heating (boiler/solar), heat pumps and transport refrigeration.1. Air heat exchanger2. Brazed plate heat exchanger (transport cooling)3. Brazed plate heat exchanger (boiler)4. Shell-and-tube heat exchanger4. Brazed plate heat exchanger (chiller)5. Brazed plate heat exchanger (heat pump)6. Brazed plate heat exchanger (solar system)Private and commercial useLife on a ship requires air-conditioning. Cold storage for food is equally important. Alfa Laval can supply all the components needed for refrigeration and air-conditioning systems – including evaporators and condensers, air coolers and plate heat exchangers. They can be installed on cargo ships, cruise ships, ferries, yachts and navy ships.1. Air cooler – single discharge2. Shell-and-tube condenser (fresh/seawater)3. Shell-and-tube heat evaporator4. Brazed plate heat exchanger5. Shell-and-tube heat exchanger Winter sports arenas are used for all types of events around the year. Alfa Laval offers a complete range of climate equipment to create the best ice for hockey, the best climate for concerts, the best comfort for horse show jumping, and the best snow for indoor skiing.1. 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1IC封装热阻的定义与测量技术
散热设计（一）IC封装热阻的定义与测量技术晨怡热管/news/42/2006-10-2 1:29:47日期:2005-11-6 23:34:35 来源:电子设计资源网查看:[大中小] 作者：刘君恺热度：热阻值用于评估电子封装的散热效能，是热传设计中一个相当重要的参数，正确了解其物理意义以及使用方式对于电子产品的设计有很大的帮助，本文中详细介绍了热阻的定义、发展、以及测量方式，希望使工程设计人员对于热阻的观念以及测量方式有所了解，有助于电子产品的散热设计。
介绍近年来由于电子产业的蓬勃发展，电子组件的发展趋势朝向高功能、高复杂性、大量生产及低成本的方向。
组件的发热密度提升，伴随产生的发热问题也越来越严重，而产生的直接结果就是产品可靠度降低，因而热管理（thermal management）相关技术的发展也越来越重要【1】。
电子组件热管理技术中最常用也是重要的评量参考是热阻（thermal resistance），以IC 封装而言，最重要的参数是由芯片接面到固定位置的热阻，其定义如下：热阻值一般常用θ或是R表示，其中Tj为接面位置的温度，Tx为热传到某点位置的温度，P 为输入的发热功率。
热阻大表示热不容易传递，因此组件所产生的温度就比较高，由热阻可以判断及预测组件的发热状况。
电子系统产品设计时，为了预测及分析组件的温度，需要使用热阻值的资料，因而组件设计者则除了需提供良好散热设计产品，更需提供可靠的热阻资料供系统设计之用【2】。
对于遍布世界各地的设计及制造厂商而言，为了要能成功的结合在一起，必须在关键技术上设定工业标准。
单就热管理技术而言，其中就牵涉了许多不同的软硬件制造厂商，因此需透过一些国际组织及联盟来订定相关技术标准。
本文中将就热阻的相关标准发展、物理意义及测量方式等相关问题作详细介绍，以使电子组件及系统设计者了解热阻相关的问题，并能正确的应用热阻值于组件及系统设计。
封装热传标准与定义在1980年代，封装的主要技术是利用穿孔（through hole）方式将组件安装于单面镀金属的主机板，IC组件的功率层级只有1W左右，在IC封装中唯一的散热增进方式是将导线架材料由低传导性的铁合金Alloy42改为高传导性的铜合金。
热阻原理
a. 测试电流选取 流过温度感应二极管的测试电流必须足够的大以保证在读取二极管两端的正偏电压 时不受Surface Leakage Effects的影响，同时又必须足够的小以保证该电流不会产生 明显的自热效应。其数值一般选在二极管正向导通I-V特性曲线拐点左右的范围内， 通常为100uA 至5 mA，具体与二极管的尺寸有关。 b.从功率脉冲切断到测试电流灌入之间的时间必须考虑。这段时间器件冷却，结温有 所下降。所以，电子开关的切换时间必须足够的短（几十微秒数量级的范围）。
结构函数测试法（瞬态热阻）
瞬态温度响应曲线
结构函数测试法（瞬态热阻）
然后我们对升温或降温曲线的横坐标做对数变化(z=in(t))，再根据热阻计算公式 Rth=(Tj-Ta)/P将其转换为热阻抗曲线（瞬态热响应曲线）a(z)，Tj表示结温， Ta表示热沉表面温度，P表示加热功率。 对瞬态热响应曲线a(z)求导得到da(z)/dz，然后运用以下关系：
热阻分类
结壳热阻
结到环境的热阻
DUT：Device Under Test
热阻分类
瞬态热阻：许多半导体器件是在脉冲功率条件下工作的，显然器件 的工作结温升与脉冲宽度及占空比有关，因此在很多场合下需要了 解器件与施加功率时间相关的热特性。瞬态热阻的表达式为
稳态热阻：当功率的持续时间足够长，器件有源区热量的产生与散 热达到动态的平衡，此时有源区温度不再随时间变化，这时的瞬态 热阻就是稳态热阻。
Tj为器件在稳态工作时的结温。
热阻测试原理及方法
测试原理
功率测量
（1）固定U，测I U：功率源表, 直流电源
温度测量 TA/C
TJ
热电偶 红外测温仪
I：示波器 （2）固定I，测U(常用) U：功率源表, 直流电源
IC 封装热阻的定义与量测技术
IC封装热阻的定义与量测技术刘君恺热阻值用于评估电子封装的散热效能，是热传设计中一个相当重要的参数，正确了解其物理意义以及使用方式对于电子产品的设计有很大的帮助，本文中详细介绍了热阻的定义、发展、以及量测方式，希望使工程设计人员对于热阻的观念以及量测方式有所了解，有助于电子产品的散热设计。
介绍近年来由于电子产业的蓬勃发展，电子组件的发展趋势朝向高功能、高复杂性、大量生产及低成本的方向。
组件的发热密度提升，伴随产生的发热问题也越来越严重，而产生的直接结果就是产品可靠度降低，因而热管理（thermal management）相关技术的发展也越来越重要【1】。
电子组件热管理技术中最常用也是重要的评量参考是热阻（thermal resistance），以IC封装而言，最重要的参数是由芯片接面到固定位置的热阻，其定义如下：热阻值一般常用?或是R表示，其中Tj为接面位置的温度，Tx为热传到某点位置的温度，P为输入的发热功率。
热阻大表示热不容易传递，因此组件所产生的温度就比较高，由热阻可以判断及预测组件的发热状况。
电子系统产品设计时，为了预测及分析组件的温度，需要使用热阻值的数据，因而组件设计者则除了需提供良好散热设计产品，更需提供可靠的热阻数据供系统设计之用【2】。
对于遍布世界各地的设计及制造厂商而言，为了要能成功的结合在一起，必须在关键技术上设定工业标准。
单就热管理技术而言，其中就牵涉了许多不同的软硬件制造厂商，因此需透过一些国际组织及联盟来订定相关技术标准。
本文中将就热阻的相关标准发展、物理意义及量测方式等相关问题作详细介绍，以使电子组件及系统设计者了解热阻相关的问题，并能正确的应用热阻值于组件及系统设计。
封装热传标准与定义在1980年代，封装的主要技术是利用穿孔（through hole）方式将组件安装于单面镀金属的主机板，IC组件的功率层级只有1W左右，在IC封装中唯一的散热增进方式是将导线架材料由低传导性的铁合金Alloy42改为高传导性的铜合金。
电子元件热阻的计算热阻计算
电子元件热阻的计算热阻计算2008-01-13 22:21一般,热阻公式中,Tcmax =Tj - P*Rjc 的公式是在假设散热片足够大而且接触足够良好的情况下才成立的,否则还应该写成Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa). Rjc表示芯片内部至外壳的热阻,Rcs表示外壳至散热片的热阻,Rsa表示散热片的热阻.没有散热片时, Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rca). Rca表示外壳至空气的热阻.一般使用条件用Tc =Tj - P*Rjc的公式近似. 厂家规格书一般会给出,Rjc,P等参数.一般P是在25度时的功耗.当温度大于25度时,会有一个降额指标. 举个实例:一、三级管2N5551 规格书中给出25度(Tc)时的功率是1.5W(P),Rjc是83.3度/W.此代入公式有:25=Tj-1.5*83.3可以从中推出Tj为150度.芯片最高温度一般是不变的.所以有Tc=150-Ptc*83.3,其中Ptc表示温度为Tc时的功耗.假设管子的功耗为1W,那么, Tc=150-1*83.3=66.7度.注意,此管子25度(Tc)时的功率是1.5W,如果壳温高于25度,功率就要降额使用.规格书中给出的降额为12mW/度(0.012W/度).我们可以用公式来验证这个结论.假设温度为Tc,那么,功率降额为0.012*(Tc-25).则此时最大总功耗为1.5-0.012*(Tc-25).把此时的条件代入公式得出: Tc=150-(1.5-0.012*(Tc-25))×83.3,公式成立. 一般情况下没办法测Tj,可以经过测Tc的方法来估算Ttj.公式变为: Tj=Tc+P*Rjc 同样与2N5551为例.假设实际使用功率为 1.2W,测得壳温为60度,那么: Tj=60+1.2*83.3=159.96此时已经超出了管子的最高结温150度了!按照降额0.012W/度的原则,60度时的降额为(60-25)×0.012=0.42W,1.5-0.42=1.08W.也就是说,壳温60度时功率必须小于1.08W,否则超出最高结温.假设规格书没有给出Rjc的值,可以如此计算: Rjc=(Tj-Tc)/P,如果也没有给出Tj数据,那么一般硅管的Tj最大为150至175度.同样以2N5551为例.知道25度时的功率为 1.5W,假设Tj为150,那么代入上面的公式: Rjc=(150-25)/1.5=83.3 如果Tj取175度则Rjc=(175-25)/1.5=96.6 所以这个器件的Rjc 在83.3至96.6之间.如果厂家没有给出25度时的功率.那么可以自己加一定的功率加到使其壳温达到允许的最大壳温时,再把数据代入: Rjc=(Tjmax-Tcmax)/P 有给Tj最好,没有时,一般硅管的Tj取150度我还要作一下补充说明.一、可以把半导体器件分为功率器件和小功率器件. 1、大功率器件的额定功率一般是指带散热器时的功率,散热器足够大时且散热良好时,可以认为其表面到环境之间的热阻为0,所以理想状态时壳温即等于环境温度.功率器件由于采用了特殊的工艺,所以其最高允许结温有的可以达到175度.但是为了保险起见,一律可以按150度来计算.适用公式:Tc =Tj - P*Rjc.设计时,Tj 最大值为150,Rjc已知,假设环境温度也确定,根据壳温即等于环境温度,那么此时允许的P也就随之确定. 2、小功率半导体器件,比如小晶体管,IC,一般使用时是不带散热器的.所以这时就要考虑器件壳体到空气之间的热阻了.一般厂家规格书中会给出Rja,即结到环境之间的热阻.(Rja=Rjc+Rca).同样以三级管2N5551为例,其最大使用功率1.5W 是在其壳温25度时取得的.假设此时环境温度恰好是25度,又要消耗1.5W的功率,还要保证可温也是25度,唯一的可能就是它得到足够良好的散热!但是一般像2N5551这样TO-92封装的三极管,是不可能带散热器使用的.所以此时,小功率半导体器件要用到的公式是: Tc =Tj - P*Rja Rja:结到环境之间的热阻.一般小功率半导体器件的厂家会在规格书中给出这个参数. 2N5551的Rja厂家给的值是200度/W.已知其最高结温是150度,那么其壳温为25度时,允许的功耗可以把上述数据代入Tc =Tj - P*Rja 得到: 25=150-P*200,得到,P=0.625W.事实上,规格书中就是0.625W.因为2N5551不会加散热器使用,所以我们平常说的2N5551的功率是0.625W而不是1.5W!还有要注意,SOT-23封装的晶体管其额定功率和Rja数据是在焊接到规定的焊盘(有一定的散热功能)上时测得的. 3、另外告诉大家一个窍门,其实一般规格书中的最大允许储存温度其实也是最大允许结温.最大允许操作温度其实也就是最大允许壳温.最大允许储存温度时,功率P当然为0,所以公式变为Tcmax =Tjmax - 0*Rjc,即Tcmax =Tjmax.是不是很神奇!最大允许操作温度,一般民用级(商业级)为70度,工业级的为80度.普通产品用的都是民用级的器件,工业级的一般贵很多. 热路的计算,只要抓住这个原则就可以了:从芯片内部开始算起,任何两点间的温差,都等于器件的功率乘以这两点之间的热阻.这有点像欧姆定律.任何两点之间的压降,都等于电流,乘以这两点间的电流. 不过要注意,热量在传导过程中,任何介质,以及任何介质之间,都有热阻的存在,当然热阻小时可以忽略.比如散热器面积足够大时,其与环境温度接近,这时就可以认为热阻为0.如果器件本身的热量就造成了周围环境温度上升,说明其散热片(有散热片的话)或外壳与环境之间的热阻比较大!这时,最简单的方法就是直接用Tc =Tj - P*Rjc来计算.其中Tc为壳温,Rjc为结壳之间的热阻.如果你Tc换成散热片(有散热片的话)表面温度,那么公式中的热阻还必须是结壳之间的加上壳与散热器之间的在加散热器本身的热阻!另外,如果你的温度点是以环境来取点,那么,想想这中间包含了还有哪些热路吧.比如,散热片与测试腔体内空气之间的热阻,腔体内空气与腔体外空气间的热阻.这样就比较难算了.。
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AVC标准水冷板性能曲线
一、 CNC沟槽式水冷板
▼ AVC 料号：
▼ 流道方式： CNC沟槽
▼ 焊接方式： 氩弧焊或者千焊▼ 表面处理： 表面烤漆
▼ 耐压测试： 大于10Bar(水压)▼ 氦漏测试：▼ 振动标准：▼ 循环冲击：▼ 耐腐蚀等级：
▼ 热源面积：63*137mm*3pcs ▼ 测试总功率： 900W
备注：测试采用纯水，导热膏型号道康宁 TC-5026
Rca=(Tcmax-Tin)/Power，以单颗热源的功率计算
二、 重力铸造埋管式水冷板 (不锈钢管)
▼ AVC 料号：
▼ 流道方式： 重力铸造埋管(不锈钢管)▼ 焊接方式： N/A ▼ 表面处理：
▼ 耐压测试： 大于10Bar(水压)▼ 氦漏测试：▼ 振动标准：▼ 循环冲击：▼ 耐腐蚀等级：
▼ 热源面积： 200*143mm *2pcs ▼ 测试总功率： 3082W
备注：测试采用纯水，导热膏型号道康宁 TC-5026
Rca=(Tcmax-Tin)/Power，以单颗热源的功率计算
三、 Epoxy焊接铜管
▼ AVC 料号：
▼ 流道方式： 弯铜管+CNC铝板流道+Epoxy焊接▼ 焊接方式： Epoxy烘烤▼ 表面处理： 除油清洗
▼ 耐压测试： 大于10Bar(水压)▼ 氦漏测试：▼ 振动标准：▼ 循环冲击：▼ 耐腐蚀等级：
▼ 热源面积： 200*143mm *2pcs ▼ 测试总功率： 3675W
备注：测试采用纯水，导热膏型号道康宁 TC-5026
Rca=(Tcmax-Tin)/Power，以单颗热源的功率计算
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四、 超薄型水冷板
▼ AVC 料号：
▼ 流道方式： 挤型口琴管
▼ 焊接方式： 氩弧焊或者千焊▼ 表面处理：
▼ 耐压测试： 大于10Bar(水压)▼ 氦漏测试：
▼ 振动标准：
▼ 循环冲击：
▼ 耐腐蚀等级：
▼ 热源面积： 95*70mm *4pcs
▼ 测试总功率： 800W
备注：测试采用纯水，导热膏型号道康宁 TC-5026
Rca=(Tcmax-Tin)/Power，以单颗热源的功率计算
五、 深孔阵列式冷板
▼ AVC 料号：N/A
▼ 流道方式： 深孔加工
▼ 密封方式： 氩弧焊或者Oring
▼ 表面处理：
▼ 耐压测试： 大于10Bar(水压)
▼ 氦漏测试：
▼ 振动标准：
▼ 循环冲击：
▼ 耐腐蚀等级：
▼ 热源面积： 132.4*165.8mm
▼ 测试总功率：3240W
备注：测试采用纯水，导热膏型号道康宁 TC-5026
Rca=(Tcmax-Tin)/Power，以单颗热源的功率计算
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五、 深孔阵列式+旋转扭片冷板
▼ AVC 料号：N/A
▼ 流道方式： 深孔加工+旋扭片▼ 密封方式： 氩弧焊或者Oring ▼ 表面处理：
▼ 耐压测试： 大于10Bar(水压)▼ 氦漏测试：▼ 振动标准：▼ 循环冲击：▼ 耐腐蚀等级：
▼ 热源面积： 132.4*165.8mm ▼ 测试总功率：3240W
备注：测试采用纯水，导热膏型号道康宁 TC-5026
Rca=(Tcmax-Tin)/Power，以单颗热源的功率计算
六、 菱形Pin fin冷板
▼ AVC 料号：N/A
▼ 流道方式： 菱形Pin fin ▼ 密封方式： 千焊▼ 表面处理：
▼ 耐压测试： 大于10Bar(水压)▼ 氦漏测试：▼ 振动标准：▼ 循环冲击：▼ 耐腐蚀等级：
▼ 热源面积： 132.4*165.8mm ▼ 测试总功率：3240W
备注：测试采用纯水，导热膏型号道康宁 TC-5026
Rca=(Tcmax-Tin)/Power，以单颗热源的功率计算
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