上次了解了熱阻,我們知道了熱阻類似電阻,可以看成表征導熱快慢的物理量,熱阻Rth=溫度差ΔT/功率P,單位是開爾文每瓦:K/W,可以直接理解成1瓦熱流對應的溫度變化,對于芯片而言,比如最大結溫150,冷卻水溫度70,溫度差80度,那么熱阻越小,功率P就可以越大,芯片電流輸出能力越高,所以,對于IGBT/MOSFET這類功率器件而言,熱阻是越小越好,在相同的溫度下熱阻越小意味著熱流越大,每秒能帶走的熱量越多。
了解了熱阻,我們來介紹下熱容。聽起來和電容很熟悉,對的,理解起來也是十分的相似。
熱容的定義是Cth=熱量變化ΔQth/溫度變化ΔT,單位是J/K,理解起來也很簡單,溫度升高或者降低1度時需要吸收或者釋放的熱量大小就是熱容。
熱容體現的是物質儲存熱量的能力。那么對于功率模塊而言,各部分的熱容各不相同,芯片由于體積小,熱容較小,又是熱源,而散熱銅基板很大,因此熱容較大,因此在通過相同的熱量時,芯片的溫度變化就比銅基板大得多,溫度波動更明顯,因為熱容小,一點點的熱量就能導致很大的溫升。
這張圖把電學和熱學中的幾個物理量做了對應,這樣我們就可以用電學的規律來研究熱學
電阻R對應熱阻Rth
電容C對應熱容Cth
電壓降ΔV對應溫度差ΔT(電勢對應內能)
電流I對應熱功率(熱流)P
電荷守恒對應能量守恒:C·ΔV=ΔQ對應Cth·ΔT=ΔQth
電路歐姆定律對應熱歐姆定律:R=ΔV/I對應Rth=ΔT/P
對于理想的功率模塊,我們希望,芯片的熱容越大越好,熱阻越小越好,熱容越大,芯片溫度波動就越平緩,熱阻越小,芯片散熱功率(能力)就越大,芯片溫度就降得快。
-
MOSFET
+關注
關注
146文章
7101瀏覽量
212777 -
IGBT
+關注
關注
1265文章
3762瀏覽量
248364 -
功率器件
+關注
關注
41文章
1732瀏覽量
90336 -
半導體芯片
+關注
關注
60文章
915瀏覽量
70584
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論