MOS的散热和阻抗，是非常重要设计元素-瑞达国际集团

　　MOS的散热和阻抗，是非常重要设计元素

　　在电子产品里面，半导体器件是常见的元件。半导体器件的使用过程会产生热量，工程师们需要解决功耗与散热的问题。那么我们就需要关注一个叫热阻的东西。经常查看半导体的规格书的时候，几乎都会有关于热阻的参数，经常看到的是Rja，Rjc，Rjb这三个参数，对于这三个参数很多人都搞不清楚，在实际运用中不知道用那一个参数来计算。

　　首先我们先来了解几个基本概念。

　　Ta(Temperature Ambient)环境温度

　　Tc(Temperature Case ) 外壳温度

　　Tj(Temperature Junction) 结点温度

　　Ta是开关管的周围环境温度，一般规格书里面给出来的都是25℃。

　　Tc是半导体器件的封装表面的温度。如果MOSFET是金属封装的，这个TC一般都是指紧靠散热器的那一面金属片上的温度。

　　Tj是半导体的内部晶圆的温度。

　　规格书上的Rja、Rjc、Rjb的概念。

　　Rja是半导体晶圆到环境的总热阻。

　　Rjc是半导体晶圆到外壳的的热阻。

　　Rjb是半导体晶圆到PCB的总热阻。

　　知道Rja，Rjc，Rjb的概念后，在实际的应用中就知道怎么去应用了。热量是由晶圆内部向外传导的，晶圆的温度是最高的，所以功率半导体器件经常要去计算最大温度，因为晶圆温度是不能超过最大的结点温度，一般半导体的结点温度在规格书里面会给出来是150℃。那么不同封装的半导体计算时用的不一样，比如To-220封装的MOS管，如果不用散热器的情况，就是晶圆通过外壳向周围的空气散热，所以计算温度的时候就用Rja，计算公式是Ta=Tj-P×Rja，

　　如果MOS管的总损耗是知道，那就能计算出晶圆的温度是多少，比如Rja 是62℃/W 如果损耗是1.2W 环境温度是65℃，那么MOSFET的结温是多就可以计算出来了，Tj=Ta+P×Rja=65℃+1.2×62℃/W=139.4℃

　　反过来结温是不能超150℃，如果最大环境温度是65℃，没有加散热器的情况，Rja=62℃/W

　　MOS管上的最大损耗 P≤(Tj-Ta)/Rja=1.37W, 通过计算最大损耗不能超过1.37W。

　　如果mos是加了散热器的情况，那么要分两种具体的场景：

　　1、散热器非常大、接触良好，那么接触热阻非常小，可以忽略。根据Tj=Tc+P×Rjc，那么这个时候的TC就是半导体的外壳表面的温度。Rjc=0.6℃/W，如果测试外壳温度是25℃，那么最大的功率P=(Tj-Ta)/Rjc= (150-25)/0.6=208W，这个在规格书里面的最大功率就是这样计算出来的。

　　2、散热器是有限的情况，并且是有热阻的情况，这种情况下 Tj=Ta+P×(Rjc+Rcs+Rsa) 。这里的Rcs 是指MOS管与散热器接触的热阻，Rsa是散热器对环境温度热阻。实际用于中，经常是散热器有限的，而且经常是有绝缘片导致热阻增大，所以要求最高温度在120℃-130℃，如果表面温度高了，里面的结温就会超过150℃。