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热电阻的简要定义和测量程序

来源:发表时间:2019-07-18


先容
      本文章先容了测量程序和热电阻的定义。通常,设备的使用寿命会缩短到一半,并且当接合温度 Tj 上升时,故障率会加倍。10°C. 此外,当TJ超过175°C时,设备有断裂的可能。因此,有必要将 Tj 保持在适当的温度范围内,即越低越好,并且应在80-100°C的范围。事实上,处理高功率的IC封装很难将Tj保持在这个范围内。因此,通常使 Tj 成为最大允许温度。热电阻值取决于芯片、引线框布局、电路板等。这意味着即使 IC 的大小封装相同,但引线框架布局不同,热电阻不同。
定义
      IC 封装的热电阻由 Tj 和环境温度 Ta 之间的差值计算。IC 封装会消耗 1W 的电能。下面是热电阻的三个表达式,每个表达式项在图1和图2中定义。


 


已知 jt 时的 Tj 估计
Tj 可以按以下顺序进行估算
      1. 功率 P 通过工作电流和电压计算。
      2. 使用温度计(如辐射温度计和热电偶)测量 Tc1。
      3. Tj由 Tc1 和 jt 计算。


      注意:图中的ja 和jt是基于 JEDEC 且无风的测量值。每个值都取决于芯片、引线框布局、电路板等。
热电阻测量
热电阻的测量基于JEDEC。测量板的轮廓如图4所示,它基于JEDEC。


注意
      板材 : FR-4
      板尺寸:(2层板) 114.3×76.2mm,厚度1.57mm
      (四层板,带 Cu 箔 1,2) 114.3×76.2mm,厚度 1.6 毫米
      立方箔尺寸 :74.2x74.2mm (厚度 35um) 应用于 4 层板,如 Cu 箔 1、2。
用于测量热电阻的芯片
      芯片由电阻元件和二极管元件组成。电阻用于加热,二极管用于传感器温度。大家有三种尺寸,因为热电阻取决于芯片尺寸。


K因子的测量
      不能直接测量 Tj。但是,二极管的正向电压(VF)的特性取决于温度。因此,Tj 是通过测量 VF 在测量过程中已知。但是,首先应测量称为 K 因子 K 的二极管的依赖性。


JEDEC室
      采用无风条件(静止空气)的 JEDEC 室。环境温度在位于 25.4mm 的位置使用热电偶进行测量IC 封装中心下方。


 


测量程序
      1. VF0测量时,在环境温度下为二极管提供电流(1mA)IM。
      2. 向芯片中的电阻提供电压VH,直到 IC 封装上表面的温度,辐射温度计是饱和的。确认饱和后,读取 IH。
      3. VFSS 是通过为二极管提供电流 IM 来测量的。


      注意:VH 测量在三个点, Tstg-max, Vstg-max 的电压, 和低于和高于 Vstg-max.
计算


消散功率的允许区域
      Pd 是 Ta+25°C 下的最大允许功率。
      Pd 取决于环境温度,如图11 所示。


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