【導讀】熱阻(Θ)是指散熱路徑上的溫升與流過同一路徑的熱量之比。用路徑長度界限來描述
，例如半導體器件的結點到外殼 (Θj-c)或結點到外圍環境(Θj-a)之間的熱阻。在單個半導體器件中，所有的熱量都集中在溫度相同的某一點（半導體芯片）耗散。熱量從該點傳到封裝（或者外殼），然後傳到周圍環境中
，溫差和產生的熱量之比是結點至外殼或結點至外圍的熱阻。

什麼是熱阻

熱阻(Θ)是指散熱路徑上的溫升與流過同一路徑的熱量之比。用路徑長度界限來描述，例如半導體器件的結點到外殼 (Θj-c)或結點到外圍環境(Θj-a)之間的熱阻。在單個半導體器件中，所有的熱量都集中在溫度相同的某一點（半導體芯片）耗散。熱量從該點傳到封裝（或者外殼），然後傳到周圍環境中
，溫差和產生的熱量之比是結點至外殼或結點至外圍的熱阻。

開架式轉換器

在(zai)開(kai)架(jia)式(shi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)中(zhong)
，沒(mei)有(you)從(cong)單(dan)一(yi)熱(re)耗(hao)源(yuan)到(dao)外(wai)部(bu)環(huan)境(jing)的(de)單(dan)一(yi)散(san)熱(re)路(lu)徑(jing)，所(suo)以(yi)熱(re)阻(zu)的(de)概(gai)念(nian)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)適(shi)用(yong)。一(yi)個(ge)開(kai)架(jia)式(shi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)中(zhong)含(han)有(you)多(duo)個(ge)器(qi)件(jian)並(bing)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)溫(wen)度(du)
，部(bu)分(fen)熱(re)量(liang)傳(chuan)導(dao)到(dao)PCB，部分熱量封裝直接傳導到空氣中。這可被描述為多個Θc-a路徑混合。

ciwai，yuanqijianxiaohaodegonglvhezhenggemokuaixiaohaogonglvdebilisuizhegongzuotiaojiandebianhuaerbianhua。biru，dangshurudianyajiaogaoshi

，haosanzaizhuanhuanqishurubufendegonglvhuixiangyingdeda，danzaidishurudianyaqingkuangxia，shurubufenxiaohaodegonglvjiaoxiao
，cishishurubufenxiaohaodegonglvzaizhenggemokuaixiaohaogonglvzhongdebilijiaoxiao，erqitabufendegonglvxiaohaogengxianzhu。butong負載電流也有類似的影響。在輕負載情況下，磁芯的功率消耗在總消耗中占大部分，而在重負載情況下
，開關場效應管的功率消耗更大。

基板式或密封式轉換器

對於有田電源（yottapwr.com）dejibanshihuomifengshizhuanhuanqi，qijiandewendugengjiayizhi，yinweineibudaorejiaoshiqijiandewenchabaochizaiyigehenxiaodefanweinei。ranhouzhenggezhuanhuanqidewenduxiangjin
，qiezaidibanhewaibuhuanjingzhijianjuyoudanyiwencha。zaizhezhongqingkuangxia，ketidaowaijie(Θc-a)的熱阻就有意義了。通常同樣

尺寸的轉換器在給定的空氣流速下具有非常相同或者完全相同的Θc-a。  

例子：在圖1中


，轉換器工作在低輸入電壓，滿載和外部環境溫度低的條件下
，最熱的器件是隔離MOSFET

25%的負載
，輸入MOSFET溫度最高，差值為7℃

圖1  開架式PQ60015QGA40工作在25℃和25%負載下低負荷運行的熱影像

50%的負載
，輸出MOSFET溫度最高
，差值為1℃

圖2  同一個轉換器在50%負載下的熱影像

100%的負載，輸出MOSFET溫度最高，差值為26℃

圖3  同一個轉換器在100%負載下的熱影像

在圖1
，圖2和圖3中，熱影像圖表明溫度最高的器件會從一個工作點變化到另一個工作點。在這種情況下，除了負載電流外所有的條件都是相同的。隨不同工作點變化以及存在很大溫差的最熱器件可以用估算熱阻。

開架式轉換器的優勢在於它可以把功率消耗分散到轉換器PCB上(shang)的(de)多(duo)個(ge)器(qi)件(jian)。不(bu)同(tong)的(de)工(gong)作(zuo)點(dian)和(he)負(fu)載(zai)條(tiao)件(jian)下(xia)各(ge)器(qi)件(jian)的(de)功(gong)率(lv)消(xiao)耗(hao)不(bu)同(tong)。由(you)於(yu)對(dui)外(wai)傳(chuan)導(dao)的(de)熱(re)量(liang)並(bing)非(fei)來(lai)自(zi)於(yu)單(dan)個(ge)器(qi)件(jian)
，因(yin)此(ci)單(dan)一(yi)熱(re)阻(zu)的(de)概(gai)念(nian)並(bing)不(bu)適(shi)用(yong)於(yu)開(kai)架(jia)式(shi)模(mo)塊(kuai)。

基板式和開架式轉換器的對比

在下麵的兩個例子所示為同一工作點和相同散熱條件下的兩種相同模式不同封裝的轉換器熱成像圖
，開架式如圖4所示，基板式如圖5所suo示shi。可ke以yi看kan出chu它ta們men的de熱re特te性xing有you很hen大da不bu同tong，且qie基ji板ban式shi的de設she計ji使shi整zheng個ge表biao麵mian都dou在zai同tong一yi個ge溫wen度du下xia。這zhe說shuo明ming開kai架jia式shi轉zhuan換huan器qi不bu能neng用yong單dan一yi熱re阻zu來lai準zhun確que描miao述shu。

圖4  工作在滿載，外界環境溫度25°C和風速200lfm條件下的開架式轉換器

圖5  工作在與圖4所示相同條件下的基板式轉換器

在這個例子中熱阻是適用的，因為基板式轉換器隻有一個溫度。由於耗散的能量為13W，在外界溫度為25℃條件下，底板/模塊溫度為74℃
，所以這個例子的Θc-a在風速為200lfm下為49℃/13W = 3.8℃/W。風速越高
，溫升就越小，Θc-a也越小。

總結

對dui於yu開kai架jia式shi轉zhuan換huan器qi來lai說shuo，使shi用yong固gu定ding熱re阻zu是shi不bu適shi用yong的de，因yin為wei內nei部bu的de功gong率lv消xiao耗hao器qi件jian溫wen度du不bu一yi致zhi
，並bing且qie最zui熱re的de器qi件jian隨sui變bian化hua的de電dian路lu工gong作zuo點dian和he負fu載zai條tiao件jian而er變bian化hua。對dui於yu密mi封feng式shi轉zhuan換huan器qi，從cong殼ke體ti到dao外wai部bu環huan境jing使shi用yong固gu定ding熱re阻zu值zhi是shi合he理li的de，因yin為wei基ji板ban具ju有you相xiang同tong的de溫wen度du。

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