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2019.03.22 DC/DC

定义和发热

损耗探讨

在探讨损耗之前,我们先来看一下损耗相关的定义以及发热和结温。

损耗与效率

为了更好地理解,我们来看一下效率的定义、以及效率与损耗之间的关系。效率是输出功率与输入功率之比。这是因为在将输入功率转换为所需的输出时会产生损耗。所以,如果用比例来表达损耗的话,可以用几个公式来表示,比如效率的倒数;功率值的话则是输入功率减去输出功率后的值等。

 效率=输出功率÷输入功率 [%]
 损耗=1-效率 [%]
 损耗=输入功率―输出功率 [W]
 损耗=输出功率×(1 效率)÷效率 [W]

损耗与结温

提起为什么需要对损耗进行评估和探讨,这是因为损耗会转换为发热量。也就是说,重要的最大额定值—结点(Junction,芯片)温度,在确认是否在规定值内,是否在可使用的条件内时,发热量是重要的探讨事项。结温Tj通过以下公式来表示。

 Tj [℃]=Ta [℃]+(θj-a [℃/W]×損失 [W])

在这里特意用括号将“θj-a [℃/W]×损耗 [W]”项括起来了,该项即表示“发热量”。即“环境温度Ta+发热量”为Tj。下面是封装的热阻及其定义。

热阻θj-a因封装和安装PCB板条件而异。通常,在各IC的技术规格书中会给出标准值。

20170607_graf_05

项目 定义
θja 结温(Tj)与环境温度(Ta)之间的热阻
θjc 结温(Tj)与外壳表面温度(Tc)之间的热阻
θca 外壳表面温度(Tc)与环境温度(Ta)之间的热阻
Tj 结温
Ta 环境温度
Tc 外壳表面温度

关键要点:

・损耗是输入功率与输出功率的差,或损耗是效率的倒数。

・结温为环境温度+发热量,发热量为损耗×热阻(θj-a)。

・损耗会导致发热,因而是重要的探讨事项。

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