熱設(shè)計篇--電子器件的熱損耗理論計算（二）

  今天我們來分享一下典型有源器件的熱損耗理論計算方法。在正式介紹之前，先普及一下兩個名詞。什么是有源器件？什么是無源器件？

  簡單地講，需要電能（源）的器件叫有源器件，無需電能（源）的器件就是無源器件。有源器件一般用來信號放大、變換等，無源器件用來進行信號傳輸，或者通過方向性進行“信號放大”。容、阻、感都是無源器件，IC、模塊等都是有源器件。（或者說，需要電能才能顯示其特性的就是有源器件，如三極管。而不用電能就能顯示其特性的就叫無源器件） 

（1）CMOS器件

  雙極元件的熱損耗是一個頻率相關(guān)的常數(shù)。CMOS器件的熱損耗是頻率的一階函數(shù)和器件幾何尺寸的二階函數(shù)。CMOS器件的轉(zhuǎn)換功率占總熱損耗的70%~90%。轉(zhuǎn)換功率由下式確定：

  晶體管門電路在轉(zhuǎn)換狀態(tài)時產(chǎn)生的短路功率占總耗散功率的10%~30%。為了確定短路時的熱損耗，必須知道晶體管的門電路數(shù)。短路功率的單位通常為【μW/MHz門（電路）】，則熱損耗為：

（2）面結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFET）

  面結(jié)型場效應(yīng)管有三種工作狀態(tài)：開、關(guān)和線性轉(zhuǎn)換。當(dāng)面結(jié)型場效應(yīng)管處于開狀態(tài)時，熱損耗為

  在線性轉(zhuǎn)換和關(guān)狀態(tài)時，熱損耗為VI。

（3）Power MOSFET器件

  Power MOSFET的熱損耗由5部分電流損失組成：

  Power MOSFET柵損失由電容性負(fù)載和一些電阻組成，則柵結(jié)構(gòu)的耗散功率計算式為

  以上就是今天分享的有源器件熱損耗理論計算。實際工程應(yīng)用中，很多熱損耗是可以從規(guī)格書里查到的，如果查不到，可以用這些理論公式計算。