在探讨损耗之前,我们先来看一下损耗相关的定义以及发热和结温。
损耗与效率
为了更好地理解,我们来看一下效率的定义、以及效率与损耗之间的关系。效率是输出功率与输入功率之比。这是因为在将输入功率转换为所需的输出时会产生损耗。所以,如果用比例来表达损耗的话,可以用几个公式来表示,比如效率的倒数;功率值的话则是输入功率减去输出功率后的值等。
效率=输出功率÷输入功率 [%]
损耗=1-效率 [%]
损耗=输入功率―输出功率 [W]
损耗=输出功率×(1 效率)÷效率 [W]
损耗与结温
提起为什么需要对损耗进行评估和探讨,这是因为损耗会转换为发热量。也就是说,重要的最大额定值—结点(Junction,芯片)温度,在确认是否在规定值内,是否在可使用的条件内时,发热量是重要的探讨事项。结温Tj通过以下公式来表示。
Tj [℃]=Ta [℃]+(θj-a [℃/W]×損失 [W])
在这里特意用括号将“θj-a [℃/W]×损耗 [W]”项括起来了,该项即表示“发热量”。即“环境温度Ta+发热量”为Tj。下面是封装的热阻及其定义。
热阻θj-a因封装和安装PCB板条件而异。通常,在各IC的技术规格书中会给出标准值。
θja | 结温(Tj)与环境温度(Ta)之间的热阻 |
θjc | 结温(Tj)与外壳表面温度(Tc)之间的热阻 |
θca | 外壳表面温度(Tc)与环境温度(Ta)之间的热阻 |
Tj | 结温 |
Ta | 环境温度 |
Tc | 外壳表面温度 |