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我知道如果 mosfet 的工作温度低于 100 摄氏度,就没有什么可担心的,如果 mosfet 的工作温度低于这个温度,制造商通常不会费心安装散热器。但从 mosfet 效率的角度来看,或者为了电流和信号的稳定性,保持 mosfet 冷却还有其他好处吗?我问这个问题,因为我身边有很多小散热器。在决定扔掉它们之前,我试图让它们重获新生。

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通常,部件越冷,可靠性就越高。对于需要长期使用的应用而言,正常室内环境温度下 100°C 实际上非常热,特别是在环境变得非常热的情况下。

此外,MOSFET 的 Rds(on) 会随温度升高而升高,因此传导损耗会随温度升高而恶化。以下是来自数据的常见 IRLZ44 MOSFET 的典型 Rds(on) 与温度行为:

如您所见,在 100°C 时,其性能已经比室温下低 50%,在 Tj(max) 时则高达约两倍。传导损耗(单位为瓦)与电阻成正比。

阈值电压也会随着温度而变化,并且泄漏通常每 10°C 翻一番,但这些对于 MOSFET 来说可能并不太重要。

肖特基二极管在 Tj(max) 时可能具有极高的漏电流,高达数百 mA。当然,模拟电路也会受到影响。如果是模拟设备,降低设备中“热点”的温度可以提高整体性能,并可以延长整体寿命 – MOSFET 不仅会加热自身,还可能加热附近的电解电容器,而电解电容器的寿命有限,并且高度依赖于温度。

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    除了损耗(即效率低下)随温度上升外,你 (@ST2008) 还需要考虑热失控的可能性 – 温度越来越高,RDS_on 就会上升,自热也会上升,温度就会越来越高,如此反复,直到发生故障
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是的,RDson 会随着温度升高而增加。保持较低的温度有助于降低器件的功耗。

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粗略的经验法则是,结温每升高 10°C,半导体寿命就会减半。在 TO-220 上添加一个小型散热器,温度很容易就会降低 50-60°C。

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    这个。我也用这个经验法则,我确信它的起源是 MIL-HDBK 标准中的可靠性计算,其中有一个温度因子(所有这些都是通过统计获得的)。
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