封 裝 | θJA/(℃/W)最小引線面積 | θJA/(℃/W)敷銅4.82g/cm2 | θJA/(℃/W) |
SOT23（熱增強型） | 270 | 200 | 75 |
SOT89 | 160 | 70 | 35 |
SOT223 | 110 | 45 | 15 |
8引腳μMAX/Micro8（熱增強型） | 160 | 70 | 35 |
8引腳TSSOP | 200 | 100 | 45 |
8引腳SO（熱增強型） | 125 | 62.5 | 25 |
D－PAK | 110 | 50 | 3 |
D2－PAK | 70 | 40 | 2 |
說明：由于封裝的機械特性、管芯尺寸和安裝及綁定方法等原因，所以同樣封裝類型的不用器件，以及不同制造商出品的相似封裝的熱阻也各不相同，為此，應(yīng)仔細考慮MOSFET數(shù)據(jù)手冊中的熱信息。
如果計算出的Tambient高出機殼的最大額定環(huán)境溫度很多，可以采取下列一條或全部措施：
——降低預(yù)定的Tj(hot)；
——減小專用于MOSFET散熱的銅膜面積；
——采用更廉價的MOSFET。
這些步驟是可選的，因為在此情況下MOSFET不會因過熱而損壞。不過，通過這些步驟只要保證Tambient高出機殼最高溫度一定裕量，便可以降低線路板面積和成本。
上述計算過程中最大的誤差源來自于θJA。應(yīng)該仔細閱讀數(shù)據(jù)手冊中有關(guān)θJA規(guī)格的所有注釋。一般規(guī)范都假定器件安裝在4.82g/cm2的銅膜上。銅膜耗散了大部分的功率，不同數(shù)量的銅膜θJA差別很大。例如，帶有4.82g/cm2銅膜的D－Pak封裝的θJA會達到50℃／W。但是如果只將銅膜鋪設(shè)在引腳的下面，θJA將高出兩倍(見表1)。如果將多個MOSFET并聯(lián)使用，θJA主要取決于它們所安裝的銅膜面積。兩個器件的等效θJA可以是單個器件的一半，但必須同時加倍銅膜面積。也就是說，增加一個并聯(lián)的MOSFET而不增加銅膜的話，可以使RDS(on)減半但不會改變θJA很多。最后，θJA規(guī)范通常都假定沒有任何其它器件向銅膜的散熱區(qū)傳遞熱量。但在大電流情況下，功率通路上的每個元器件，甚至是印刷板線條都會產(chǎn)生熱量。為了避免MOSFET過熱，須仔細估算實際情況下的θJA，并采取下列措施：
——仔細研究選定MOSFET現(xiàn)有的熱性能方面的信息；
——考察是否有足夠的空間，以便設(shè)置更多的銅膜、散熱器和其它器件；
——確定是否有可能增加氣流；
——觀察一下在假定的散熱路徑上，是否有其它顯著散熱的器件；
——估計一下來自周圍元件或空間的過剩熱量或冷量。
3 結(jié)語
熱管理是大電流便攜式DC/DC設(shè)計中難度較大的領(lǐng)域之一。這種難度迫使我們有必要采用上述迭代流程。盡管該過程能夠引領(lǐng)熱性能設(shè)計者靠近最佳設(shè)計，但是還必須通過實驗來最終確定設(shè)計流程是否足夠精確。應(yīng)計算MOSFET的熱性能，為它們提供足夠的耗散途徑，然后在實驗室中檢驗這些計算，這樣有助于獲得一個耐用而安全的熱設(shè)計。
（轉(zhuǎn)自 21IC）
