功率器件计算实例

在科学技术飞速发展的今天，离不开我们科研人员的辛勤付出，制造出如此多的电子产品，然而大家只关注这些产品的使用，只有研究人员会关注内部结构，这其中就要数功率器件了。一功率运算放大器PA02作低频功放，器件为8引脚TO-3金属外壳封装。器件工作条件如下：工作电压Vs为18V，负载阻抗RL为4剑?绷魈跫?鹿ぷ髌德士纱?kHz，环境温度设为40℃，采用自然冷却。

某功率器件

查PA02器件资料可知：静态电流Iq典型值为27mA，最大值为40mA;器件的Rjc(从管芯到外壳)典型值为2.4℃/W，最大值为2.6℃/W。

器件的功耗为Pd：

Pd=Pdq+Pdout

式中Pdq为器件内部电路的功耗，Pdout为输出功率的功耗。Pdq=Iq(Vs+|-Vs|)，Pdout=Vs2/(4 RL)，代入上式

Pd=Iq(Vs+|-Vs|)+Vs2/(4 RL)

=0.037×(18+18)+182/(4×4)

=21.6 W

式中，静态电流取37mA。

散热器热阻Rsa计算：Rsa ≤(Tj-Ta)/Pd-(Rjc+Rcs)

为留有余量，Tj设为125℃，Ta设为40℃，Rjc取最大值(Rjc=2.6℃/W)，Rcs取0.2℃/W(PA02直接安装在散热器上，中间有导热油脂)。将上述数据代入公式得：

Rsa≤(125-40)/21.6-(2.6+0.2)≤1.135℃/W

HSO4在自然对流时热阻为0.95℃/W，可满足散热要求。在全球化的今天，就更需要我们的年轻的建设者们更加努力，不断创新，推动功率器件的不断向前，这样才能让我们生活中的产品更加让我们方便。