估算热插拔MOSFET的瞬态温升—第1部分

　　图 1 MOSFET SOA 曲线表明了允许能耗的起始点

　　在《电源设计小贴士9》中，我们讨论了一种电气等效电路，用于估算系统的散热性能。我们提出在散热与电流、温度与电压以及散热与电阻之间均存在模拟电路。在本设计小贴士中，我们将增加散热与电容之间的模拟电路。如果将热量加到大量的材料之中，其温升可以根据能量 (Q)、质量 (m) 和比热 (c) 计算得到，即：

　　表 1 列出了一些常见材料及其比热和密度，其或许有助于建模热插拔器件内部的散热电容。

　　表 1 常见材料的物理属性

　　只需通过估算您建模的各种系统组件的物理尺寸，便可得到散热电容。散热能力等于组件体积、密度和比热的乘积。这样便可以使用图 2 所示的模型结构。

　　该模型以左上角一个电流源作为开始，其为系统增加热量的模拟。电流流入裸片的热容及其热阻。热量从裸片流入引线框和封装灌封材料。流经引线框的热量再流入封装和散热片之间的接触面。热量从散热片流入热环境中。遍及整个网络的电压代表高于环境的温升。

　　图 2 将散热电容加到 DC 电气模拟

　　热阻和热容的粗略估算显示在整个网络中。该模型可以进行环境和 DC 模拟，可帮助根据制造厂商提供的 SOA 曲线图进行一些保守计算。下次，我们将继续讨论热插拔旁路组件，敬请期待。我们将对等效电路中的一些散热时间恒量进行讨论。