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麦克雷尔
无破损高于脉冲功率的
连续功率耗散额定值意味着由于一个
固有的特质，热惯性小。相对于该
规范及使用功率MOSFET ，该
感兴趣的参数是“瞬态热
阻抗“ ，或Z
θ
，这是一个实数（变量
因子）作为热电阻的乘数
(R
θ
） 。乘法器被使用给定的确定
“瞬态热阻抗图” ，归
R
θ
中，用于显示曲线的热阻抗
与功率脉冲的持续时间和占空因数。该
单脉冲曲线适用于大多数热插拔
应用程序。
θ
从结点到外壳的指定
功率MOSFET，通常用于电信
应用程序。
下面的例子提供了一种方法
估计功率的峰值结温
MOSFET在确定的MOSFET适用于
a
特别
应用程序。
V
IN
（ VDD - VEE ） = 48V ，我
LIM
= 4.2A ，T
FLT
为20ms ，而
功率MOSFET是SUM110N10-09 （ TO- 263
包）来自威世- Siliconix公司。该MOSFET具有
R
ON
9.5mΩ （T的
J
= 25℃） ，结到外壳的
热敏电阻（R
θ （J -C ）
）为0.4 ° C / W ，结点到
环境的热阻（R
θ （J -A ）
）为40 ℃/ W，与
瞬态热阻抗曲线示于
图8.考虑，比如说， MOSFET的接通
在时刻t1和稳态负载电流流通
通过MOSFET为3A 。在某个时间点
t1之后，在时刻t2 ，有一个意想不到的短路
施加到负载，导致MIC2589 / MIC2595
控制器调节门的输出电压和
调节负载电流为20毫秒的编程
电流限制值， 4.2A在本实施例。在这
短路负载条件下，在所述散热
MOSFET的计算方法是：
P
D
（短） = V
DS
× I
LIM
; V
DS
= 0V – (-48V) = 48V
P
D
（短）= 48V × 4.2A = 201.6W为20毫秒。
乍一看，这似乎是一个很沉重
MOSFET需要承受这种极端
过载状态。经过进一步检查，
计算近似峰值结
温度不是一件困难的事情。第一个步骤是
确定最大稳态结
温度，然后将温度升高增加由于
最大功率瞬态过程中耗散
过载引起的短路状态。该
方程来估计最大稳态
结温度由下式给出：
T
J
（稳态）
T
C
（最大） +
T
J
(1)
T
C
（ max）为最高的预期的情况下，
之前的过电流条件，在该
MOSFET将操作并从所估计的
MIC2589/MIC2595
以下方程式基于所述最高环境
温度的系统环境。
(2)
T
C
（最大值） - T的
A
（最大） + P
D
× (R
θ （J -A ）
– R
θ （J -C ）
)
让我们假设在60 ℃的最大环境。该
MOSFET的功耗由下式确定
电流流经MOSFET和ON
电阻（我
2
R
ON
），我们将估计在17mΩ
（在T规范给定的
J
= 125°C).
使用我们
例如信息和代入公式2 ，
T
C
（最大）
= 60 ° C + [ （ （ 3A ）
2
×17m)×(40–0.4)°C/W]
= 66.06°C
替换变量带入公式1 ，T
J
is
由下式确定：
T
J
（稳态）
T
C
（最大） + [右
ON
+(T
C
（最大值） = T
C
)(0.005)
× (R
ON
)][I
2
×(R
θ （J -A ）
–R
θ （J -C ）
)]
66.06°C+[17m+(66.06°C–25°C)(0.005/°C)
×(17m)][(3A)
2
×(40–0.4)°C/W]
66.06°C + 7.30°C
73.36°C
由于这不是一个封闭形式的方程，得到一个
近似值可能需要一个或两个迭代。
在第二次迭代中，开始以T
J
等于
上述数值计算。在这个例子中这样做
收益率;
T
J
（稳态）
66.06°C+[17m+(73.36°C
-25°C)×(0.005/°C)
×(17m)][(3A)
2
×(40–0.4)]°C/W
73.62°C
另一迭代显示的结果（ 73.63 ℃）是
收敛快，所以我们估计的最大
T
J（下稳态）
在74℃ 。
利用瞬态热阻抗曲线
是必要的，以确定增加的结
温度与最坏情况下的瞬态相关联
条件。
从我们以前计算的
最大功率时的短路消散
事件的MIC2589 / MIC2595 ，我们计算了
瞬态结温升高为：
T
J
（瞬态） = P
D
（短） ×R
θ （J -C ）
乘法器
(3)
假设MOSFET的一直很长一段时间 -
几分钟或更长时间 - 和交付的稳态
图3A的状态下负载电流的负载，当负载是
短路。该控制器会调节GATE
输出电压限制到编程电流
4.2A为20ms的前立即关断值
的输出。对于这种情况，几乎所有的热插拔
应用中，这可以被认为是一个单一的脉冲
事件，因为没有显著占空比。从
图8中，发现在X轴（ “方波的点
脉冲持续时间“ ）为25毫秒，允许25％的裕度
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M9999-120505
(408) 955-1690
2005年12月
