耗散功率计算公式
双端线性恒流稳压器CCR
双端线性恒流稳压器(CCR)。
CCR的特性及应用优势安森美半导体的CCR可以表征为可变电阻。
随着CCR两端电压上升，内部阻抗也上升，从而维持接近稳流电流(Ireg)规格的电流。
CCR还有负温度系数，故在CCR耗散功率(温度上升)时，内部阻抗增加，使电流减小。
图1：CCR结合电阻型驱动器与线性稳压器所长。
与电阻型驱动方案相比，安森美半导体的NSI45系列CCR具有突出的优势，例如交流电压增加时仍保持恒流、达到LED阈值电压后LED导通无延迟、低电压时LED保持明亮，以及保持LED 免受电压浪涌影响等。
此外，得益于CCR的恒流特性，客户可以减少或消除源自不同供应商提供的不同LED的额外成本，降低系统总成本。
在各种低电流应用中，诸如装饰照明、工作灯、室外照明、景观照明、柜台照明和LED平板照明等建筑物和通用照明中，也可以直接采用交流电源供电。
交流市电输入经过桥式整流后，只需要保证输入电压减去LED串总电压后所剩下的电压不超过CCR的最大阳极至阴极电压(VAK)即可，显示CCR非常易于用于设计。
典型电路图参见图2。
图2：基本LED交流应用原理图。
CCR应用设计示例我们既可以采用CCR来开启新的设计，也可以采用CCR来修改既有设计。
本文将主要以新设计为例，探讨采用SOT-223封装的CCR器件在110 Vac及220 Vac均方根(RMS)输入条件下在交流照明中的应用，简述其设计过程。
由于全波桥整流的脉冲工作，稳态电流为30 mA的CCR 在交流应用中的均方根电流为22 mA。
CCR在交流电路中的工作电压范围为1.8 V至45 V。
LED导通时间取决于LED串的正向压降(VF)。
本应用的参考电路中，CCR导通时间约是峰值电压导通时间的一半。
因此，约有50%的时间内LED处于导通状态。
因此，LED均方根电流是稳流电流的约50%。
我们需要根据设计参数选定LED数量。
设计参数是110 Vac RMS，±10%，HB LED (20 mA电流时VF为3.3 V)。
S8550 S8050代换文档
S8550 S8050代换三极管要特别注意放大倍数注意8050 8550三极管有时在电路里做为对管来使用，也有的做单管应用。
在有些电路里对S8050放大倍数要求是很高的，不能随意替换，必需要用原参数管才能替换，否则电路不能正常工作。
8050为NPN型三极管 8550为PNP型三极管ab126计算公式大全图一TO-92封装图二贴片封装S8050 S8550参数：耗散功率0.625W（贴片：0.3W）集电极电流0.5A集电极--基极电压40V集电极--发射极击穿电压25V集电极-发射极饱和电压 0.6V特征频率fT 最小150MHZ 典型值产家的目录没给出引脚排列为EBC或ECB838电子按三极管后缀号分为 B C D档贴片为 L H档放大倍数B85-160 C120-200 D160-300 L100-200 H200-3508050S 8550S参数：耗散功率0.625W（贴片：0.3W）集电极电流0.5A集电极--基极电压30V集电极--发射极击穿电压25V集电极-发射极饱和电压 0.5V特征频率fT 最小150MHZ 典型值产家的目录没给出引脚排列为ECB按三极管后缀号分为 B C D档贴片为 L H档放大倍数B85-160 C120-200 D160-300 E280-400 L100-200 H200-350关于C8050 C8550参数：耗散功率1W集电极电流1.5A集电极--基极电压40V集电极--发射极击穿电压25V特征频率fT 最小100MHZ 典型190MHZ放大倍数：按三极管后缀号分为 B C D档放大倍数B：85-160 C：120-200 D：160-300关于8050SS 8550SS参数：耗散功率: 1W(TA=25℃) 2W(TC=25℃)集电极电流1.5A集电极--基极电压40V集电极--发射极击穿电压25V特征频率fT 最小100MHZ放大倍数：按三极管后缀号分为B C D D3 共4档放大倍数B：85-160 C：120-200 D：160-300 D3:300-400引脚排列有EBC ECB两种关于SS8050 SS8550参数：耗散功率: 1W(TA=25℃) 2W(TC=25℃)集电极电流1.5A集电极--基极电压40V集电极--发射极击穿电压25V特征频率fT 最小100MHZ放大倍数：按三极管后缀号分为B C D 共3档放大倍数B：85-160 C：120-200 D：160-300引脚排列多为EBCUTC的S8050 S8550 引脚排列有EBC8050S 8550S 引脚排列有ECB这种管子很少见参数：耗散功率1W集电极电流0.7A集电极--基极电压30V集电极--发射极击穿电压20V特征频率fT 最小100MHZ 典型产家的目录没给出放大倍数：按三极管后缀号分为C D E档上面这几种8050 8550一定要注意放大倍数及引脚排列。
基于改进Mayr模型的弓网离线电弧仿真分析
基于改进Mayr模型的弓网离线电弧仿真分析乔凯;刘文正;张坚;王天宇;龚兆丰【摘要】弓网离线电弧对受电弓滑板和接触网导线具有烧饬作用,严重危害列车的运行安全.首先介绍Mayr电弧模型,并基于能量平衡理论和横向吹弧理论,对弓网离线电弧弧柱的能量过程进行数学分析,研究高速气流对电弧耗散功率的影响.确立电弧耗散功率Ploss和车速ν、电流I和离线间距l之间的函数关系,对Mayr电弧模型进行改进.然后运用Simulink仿真软件,搭建改进的Mayr电弧模型.最后对比分析弓网离线电弧仿真波形和实验波形,验证搭建的弓网离线电弧模型的合理性.结论如下:随着列车运行速度提高和离线间距的增大,气流对电弧的吹弧作用更加显著,电弧耗散功率增加,燃弧尖峰电压和熄弧尖峰电压增大.%Pantograph-catenary arc is likely to burn pantograph strip and contact wire, which seriously endangers the safe operation of the train.This paper introduces the Mayr arc model and analyzes the energy process of the pantograph-catenary arc column based on the theory of energy balance and the theory of transverse blowing arc,and the effect of the high speed airflow on the arc dissipation power is studied. The relationship between the arc dissipation power Ploss,the train spee d ν,the current I and the off-line spacing l is defined and Mayr arc model is improved. Then, the improved Mayr arc model is built with Simulink simulation software. Finally, the simulation waveforms and experimental waveforms are compared and analyzed, and the rationality of the arc model is verified. The results show that with the increase of the train speed the effect of the airflow on the arc is gettingmore significant; the power consumption of the arc, the peak arcing voltage and the peak arc extinction voltage increase.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2018(062)005【总页数】5页(P138-142)【关键词】弓网离线电弧;改进Mayr电弧模型;电弧耗散功率;电弧时间常数;运行速度【作者】乔凯;刘文正;张坚;王天宇;龚兆丰【作者单位】北京交通大学电气工程学院,北京 100044;北京交通大学电气工程学院,北京 100044;北京交通大学电气工程学院,北京 100044;中车青岛四方机车车辆股份有限公司,青岛 266111;北京地铁运营有限公司供电分公司,北京 100044【正文语种】中文【中图分类】U225.3弓网离线电弧是弓网关系中的核心问题，严重影响了列车的运行安全[1]。
buck电路参数计算
buck电路参数计算Buck电路是一种常见的DC-DC降压转换器，广泛应用于电子设备的电源管理中。
本文将详细介绍Buck电路的参数计算方法。
Buck电路的基本原理是通过切换开关管控制电感储能和输出电容放电，从而实现将输入电压降低到输出电压的转换。
在实际电路中，开关管通常采用MOSFET或BJT管。
Buck电路的主要参数包括输入电压Vin、输出电压Vout、输出电流Iout、开关频率f、开关管的导通电阻Rds(on)以及电感L和输出电容C等元器件参数。
其中，输入电压和输出电压是电路的基本需求，常由实际应用确定。
输出电流和开关频率则是根据实际负载和转换效率进行选择。
接下来，我们将分别介绍Buck电路中电感和输出电容的参数计算方法。
首先是电感L的计算。
电感是Buck电路中储能和滤波的重要元件，其大小直接影响电路的转换效率和输出波形。
电感的计算依据是输出电流Iout和开关频率f。
常用的计算公式为：L = (Vin - Vout) × D / (f × Iout)其中，D为开关管导通比，通常在0.4-0.8之间选择。
电感的选取应考虑其饱和电流和电流波形等因素，以保证电路的正常运行。
其次是输出电容C的计算。
输出电容是Buck电路中输出滤波的重要元件，其大小直接影响输出电压的稳定性和纹波水平。
输出电容的计算依据是输出电压Vout和开关频率f。
常用的计算公式为：C = Iout × (1 - D) / (f × ΔV)其中，ΔV为输出电压纹波的允许值，通常为输出电压的1%-10%。
输出电容的选取应考虑其漏电流和ESR等因素，以保证电路的正常运行。
我们需要考虑的是开关管的参数选择。
开关管的主要参数包括导通电阻Rds(on)和最大耗散功率Pmax。
导通电阻Rds(on)越小，开关管的损耗越小，但其价格也越高。
最大耗散功率Pmax应根据电路实际负载和工作环境进行选择，以保证开关管的正常工作和寿命。
能量耗散因子
能量耗散因子能量耗散因子（Dissipation Factor）是指在一个物理系统中，能量从一种形式转换成另一种形式所损失的程度。
能量耗散因子是衡量系统能够有效转化能量的能力的重要指标。
能量耗散现象及其原因在自然界和人造系统中，能量的转化和传递是一个普遍存在的现象。
然而，在这一过程中，能量并不会完全地转化为所需的形式，而是会以各种方式被散失或转化为其他形式。
这种能量损失被称为能量耗散。
能量耗散主要由以下几个原因引起：1.摩擦：物体在相互接触时，由于摩擦力的作用，会产生能量耗散。
摩擦力会将机械能转化为热能，导致能量的损失。
2.存在阻力：在流体介质中，如空气或液体中，存在着阻力。
当物体在流体中运动时，会受到阻力的作用，从而产生能量损失。
3.能量传递的不完全性：在传输能量的过程中，能量可能会转化为其他形式，例如声能转化为热能、电能转化为光能等。
4.能量漏失：在能量传输的路径中，可能存在能量泄漏导致能量损失的情况。
例如，电缆的线路绝缘不完善导致电能的泄漏。
能量耗散因子的定义和计算能量耗散因子是衡量能量转化损失程度的物理量。
它被定义为实际耗散功率与有效功率的比值，通常用失真因子（Dissipation Factor，DF）来表示。
DF的计算公式如下：DF=P loss P input其中，P loss为能量损失功率，P input为输入功率。
能量耗散因子通常使用百分比或分贝（dB）作为单位进行表示。
能量耗散因子的应用能量耗散因子在各个领域都有广泛的应用，特别是在能源转换和储存、电子设备、材料学等领域。
1.能源转换和储存：能量耗散因子可以用来评估能源转换和储存系统的效率。
例如，在太阳能电池中，能量耗散因子的值可以用来评估光电转换效率的高低。
2.电子设备：在电子设备中，能量耗散因子可以用来评估电路或电子元件的能耗情况。
通过降低电路的能量耗散因子，可以提高电子设备的能量利用率和工作效率。
3.材料学：能量耗散因子可以用来评估材料的耗散特性。
水冷散热计算公式
Tout：冷却液体出口温度
Tin：冷却液体进口温度
Q：冷板上发热器件的总热耗散功率
ρ：液体的密度
V：冷却液体流速
CP：冷却液体的比热容
计算冷却液体出口最高温度Tout。
这个是非常重要的，如果Tout大于Tma x，那么，冷板将不能解决发热问题。
假设Tout小于Tma x，下一步需要确定冷板的标准化热阻，使用如下方程：
：热阻
Tmax：冷板表面允许的最高温度
Tout：冷却液体出口温度
A：被冷却区域的面积
Q：冷板上发热器件的总热耗散功率
系统其他部分设计：
管道系统和阀门是水冷系统硬件重要组成部分，主要包括快速接头、管道、各种功能阀门（流量控制阀）、过滤器、其它管接头及密封件等。
管道的尺寸（如直径、长度等），应根据冷却液的流速来确定：
其中，Qv为水流量（m3/h）；U为水流速（m/s）。
可计算管道的直径。
系统的管道材料，考虑到冷却介质特殊要求，全部采用无缝不锈钢管，局部用聚胺脂管。
半导体器件的温度参数与质量等级
作者简介院黄雄文(1971-)，男，工程师，从事供应链基础信息管理工作。
半导体器件的温度参数与质量等级Temperature Parameters and Quality Levels of Semiconductor Devices黄雄文(中国电科第十四研究所,江苏南京210039)Huang Xiong-wen (14th Institute of CETC,Jiangsu Nanjing 210039)摘要：该文对半导体器件质量等级的由来进行了说明，并对国内外军用半导体器件的质量保证等级作了介绍，以期对从事半导体器件设计选型、采购管理的人员有所帮助，加深对于半导体器件质量等级的认识。
关键词：半导体器件；温度参数；质量等级中图分类号：TN303文献标识码：A文章编号：1003-0107(2020)03-0060-03Abstract:In this paper,the origin of the quality level of semiconductor devices is explained,and the quality assurance level of military semiconductor devices at home and abroad is introduced,with a view to helping the personnel engaged in the design selection and procurement management of semiconductor devices,and dee-pening the understanding of the quality level of semiconductor devices.Key words:Semiconductor devices;temperature parameters;quality level CLC number:TN303Document code:AArticle ID ：1003-0107(2020)03-0060-030引言半导体器件在电子设备中往往起着关键作用，器件的质量等级对电子设备的性能至关重要，而器件的质量等级又与温度参数密不可分。
功率器件的散热计算及散热器选择详细说明
功率器件的散热计算及散热器选择H e a t D i s p e r s i o n C a l c u l a t i o n F o r P o w e r D e v i c e s a n d R a d i a t o r s S e l e c t i o n功率管的散热基础理论功率管是电路中最容易受到损坏的器件.损坏的大部分原因是由于管子的实际耗散功率超过了额定数值.那么它的额定功耗值是怎样确定的,还有没有潜力可挖呢?让我们来分析一下.晶体管耗散功率的大小取决于管子内部结温Tj. 当Tj 超过允许值后,电流将急剧增大而使晶体管烧毁.硅管允许结温一般是125~200℃,锗管为85℃左右(具体标准在产品手册中给出).耗散功率是指在一定条件下使结温不超过最大允许值时的电流与电压乘积.管子消耗的功率越大,结温越高.要保证结温不超过允许值,就必须将产生热散发出去.散热条件越好,则对应于相同结温允许的管耗越大,输出也就越大.因此功率管的散热问题是至关重要的.热阻为了描述器件的散热情况,引入热阻的概念.电流流过电阻R ，电阻消耗功率RI 2[W]（每秒RI 2焦耳能量），导致电阻温度上升。
用隔热材料覆盖电阻，电阻产生的热量不能散发时，则电阻温度随着时间增加而上升，直至电阻烧坏。
一般而言，二物体间的温差越大，温度高的物体向低的物体移动量增多。
某电阻置于空气中（如图6.33所示），由于流过电流向电阻提供功率，这功率变为热能。
在使电阻温度生高的同时，部分热能散发于空气中。
开始有电流流过电阻时，电阻温度不高，因此散发的热也小，电阻温度逐渐上升，散发的热量也上升与用电阻表示对电流的阻力类似.热阻表示热传输时所受的阻力.即由U1-U2=I ×R 可有类似的关系T1-T2=P ×R T (1-1)其中T1-T2为两点温度之差,P 为传输的热功率,R T 是传输单位功率时温度变化度数,单位是℃/W.RT 越大表明相同温差下散发的热能越小.于是结温Tj,环境温度Ta,管耗PCM 及管子的等效热阻R T 之间有以下的关系 Tj-Ta=P CM ×RT (1-2)若环境温度一定(常以25℃为基准), Tj 已定,则管子等效热阻越小,管耗P CM 就越可以提高.下面我们来看看管子的散热途径及等效热阻的情况.以晶体管为例.图1-1(a)是晶体管散热的示意图.从管芯(J-Junction)到环境(A-Ambient)之间有几条散热途径: 管芯(J)到外壳(C-Case),通过外壳直接向环境(A)散热;或通过散热器(S)(中间有界面)向环境散热.不同的管芯(指材料、工艺不同)本身的散热情况不同,或者说热阻不同.外壳、散热器等的热阻也各不相同.我们可用一个等效电路来模拟这个散热情况,如图1-1(b)所示.散发的热能Pc 表示为电流的形式;两点的温度分别为结温Tj,和环境温度Ta;结到外壳的热租用Rjc 表示,外壳到环境用Rca 表示,外壳到散热器用Rcs 表示,散热器到环境用Rsa 表示,加散热器后有两条并存的散热途径.图1-1 晶体管散热情况分析(a)晶体管散热示意图 (b)散热等效电路对于小功率管,一般不用散热器,则管子的等效热阻为R T = Rjc+ Rca (1-3)而大功率管加散热器后,一般总有Rcs+ Rsa<<Rca,则R T ≈ Rjc+ Rcs+ Rsa (1-4) 不同的管子Rjc 不同,比如MJ21195的Rjc=0.7℃/W,而MJE15034的Rjc=2.5℃/W. Rca 与管壳的材料和几何尺寸有关. Rsa 与散热器的材料(铝、铜等)及散热面积等有关.并且发现将它垂直放置比水平放置散热效果好,表面钝化涂黑又可改进热外壳C 散热器S (a)Pc (b) 易腾科技有限公司w w w s r p .c o mRcs 是管壳与散热器界面的热阻.可分为接触热阻和绝缘层热阻.接触热阻取决于接触面的情况,如面积大小、压紧程度等.若在界面涂导热性能较好的硅脂可减少热阻.当需要与散热器绝缘时(如利用外壳、底座进行散热的情况),垫入绝缘层也会形成热阻.绝缘层可以是0.05~0.1mm 厚的云母片或采用阳极氧化法在表面形成的绝缘层.若已知管子的总热阻为R T ,则在环境温度为T A 时允许的最大耗散功率可由式(1-2)得出.在产品手册上给出的管耗只在指定散热器(材料、尺寸一定)及一定环境温度下的最大允许值.若散热条件发生变化,则允许的管耗也应随之改变.对于其它类型的器件(包括集成功放等),耗散功率和散热的关系均与此类似.因此在使用中必须注意环境温度及合适的散热器(同时要注意器件与散热器的压紧情况等),才能获得所需的功率.图1-2 铝散热板的热阻实际产品设计的散热计算目前的电子产品主要采用贴片式封装器件，但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装，这主要是可方便地安装在散热器上，便于散热。
散热器散热计算公式：
（一）散热器选择通用原则 散热器热阻Rsa 是选择散热器的主要依据。
Rsa=c ajm P TT−-（R jc+R cs）式中:R sa────散热器热阻，℃/W；R jc────半导体器件结壳热阻，℃/W；R cs────接触热阻，℃/W；T jm ────半导体器件最高工作结温，℃；T a────环境温度，℃；P c ────半导体器件耗散功率，W；T jm，P c，R jc可以从器件技术参数表中查到，或计算得到；T a是实际工作环境温度；R cs与接触材料的种类和接触压力有关，可以根据接触材料（如硅脂）的热阻参数估算得到。
所选择的散热器，其热阻值应小于以上的计算值，就可满足散热的要求。
散热器的热阻与材质，结构，表面状态，表面颜色，几何尺寸及冷却条件等有关；应该按照有关的标准用实验的方法测试得到，常用的散热器热阻曲线有3种，（1）热阻——长度曲线，（2）热阻——风速曲线，(3)功耗——温升曲线。
用CFD技术模拟仿真运算可以得到散热器的热阻值，风压及温度分布状况，为散热器选择提供参考依据。
（二）电力半导体用散热器的选择和使用原则 摘自JB/T9684-2000一﹑散热器选择的基本原则电力半导体器件用散热器选择要根据器件的耗散功率，器件结壳热阻，接触热阻，以及器件最高工作结温和冷却介质温度来综合考虑。
选用散热器时要了解散热器的散热能力范围，冷却方式，技术参数和结构特点，一种器件仅从热阻参数看，可能有多种散热器均能满足散热要求，但应结合冷却，安装，通用互换和经济性来综合考虑。
二﹑器件与散热器紧固力的要求为使器件与散热器组装后又良好的热接触，必须采用合适的安装力或安装力矩，其值由器件制造厂或器件标准给出，具有较小的范围，组装时应严格遵守不要超出范围，当器件厂未给出紧固力时，按照器件管壳与散热器接触的面积，可采用1~1.5KN/cm2的紧固力。
为了改善散热器与器件的接触，增加有效接触面积，提高散热效果，在散热器和器件之间可涂一薄层导电导热性物质如硅脂。
MOSFET的设计与损耗计算
MOSFET设计选择 / 损耗组成及计算方法2007年04月17日星期二 22:10一、设计选择MOSFET 的应用选择须综合各方面的限制及要求。
下面主要从应用的安全可靠性方面阐述选型的基本原则。
建议初选之基本步骤：下面详细解释其中各参数选择之原则及注意事项。
1 ）电压应力：在电源电路应用中，往往首先考虑漏源电压 VDS的选择。
在此上的基本原则为 MOSFET 实际工作环境中的最大峰值漏源极间的电压不大于器件规格书中标称漏源击穿电压的 90% 。
即：VDS_peak≤ 90% * V(BR)DSS注：一般地， V(BR)DSS具有正温度系数。
故应取设备最低工作温度条件下之V(BR)DSS值作为参考。
2）漏极电流：其次考虑漏极电流的选择。
基本原则为 MOSFET 实际工作环境中的最大周期漏极电流不大于规格书中标称最大漏源电流的 90% ；漏极脉冲电流峰值不大于规格书中标称漏极脉冲电流峰值的 90% 即： ID_max ≤ 90% * IDID_pulse ≤ 90% * IDP注：一般地， ID_max 及 ID_pulse具有负温度系数，故应取器件在最大结温条件下之 ID_max 及 ID_pulse值作为参考。
器件此参数的选择是极为不确定的—主要是受工作环境，散热技术，器件其它参数（如导通电阻，热阻等）等相互制约影响所致。
最终的判定依据是结点温度（即如下第六条之“耗散功率约束”）。
根据经验，在实际应用中规格书目中之 ID会比实际最大工作电流大数倍，这是因为散耗功率及温升之限制约束。
在初选计算时期还须根据下面第六条的散耗功率约束不断调整此参数。
建议初选于 3~5 倍左右 ID = (3~5)*ID_max。
3）驱动要求：MOSFEF 的驱动要求由其栅极总充电电量（ Qg ）参数决定。
在满足其它参数要求的情况下，尽量选择 Qg 小者以便驱动电路的设计。
驱动电压选择在保证远离最大栅源电压（ V GSS ）前提下使 Ron 尽量小的电压值（一般使用器件规格书中的建议值）。
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耗散功率计算公式
耗散功率是指电路中由于电阻、电容等元件的存在而产生的能量损耗的大小。
在电子领域中，耗散功率计算是非常重要的，因为它涉及到电路的功率消耗和元器件的发热问题。
以下是耗散功率的计算公式：
1. 电阻器的耗散功率计算公式：
P = IR
其中，P为电阻器的耗散功率，I为电流大小，R为电阻值。
2. 电容器的耗散功率计算公式：
P = 2πfCV
其中，P为电容器的耗散功率，f为电路的频率，C为电容器的电容值，V为电压大小。
3. 二极管的耗散功率计算公式：
P = VfI
其中，P为二极管的耗散功率，Vf为二极管的正向导通电压，I 为电流大小。
4. 晶体管的耗散功率计算公式：
P = VCEIc
其中，P为晶体管的耗散功率，VCE为晶体管的集电极与发射极之间的电压，Ic为晶体管的集电极电流。
以上是常见元器件的耗散功率计算公式，计算时需注意单位的转换。
在实际应用中，耗散功率的大小与元器件的散热能力密切相
关，因此在设计电路时需要考虑散热问题以确保电路的正常运行。