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在三端稳压器(如7805、LM317、LDO等)的设计与选型中,结温(Junction Temperature, TJ)是决定器件可靠性与寿命的核心参数。若TJ超过最大额定值(通常为125°C或150°C),芯片可能热关断甚至永久损坏。因此,准确计算结温是电源设计的关键步骤。

1. 确定功耗 PD
首先计算稳压器的最大功耗:

其中,IGND为静态接地电流(通常可忽略,除非高精度LDO)。例如:12V输入、5V/1A输出时,PD ≈ (12–5)×1 = 7W。
2. 获取热阻参数
从器件数据手册中查找以下热阻指标(单位:°C/W):
θJA:结到环境热阻(自然对流,无散热器);
θJC:结到外壳热阻;
θCS:外壳到散热器热阻(含导热硅脂);
θSA:散热器到环境热阻。
注意:θJA高度依赖PCB布局。例如,SOT-223在1 in²铜箔下θJA≈50°C/W,而在最小焊盘下可能高达200°C/W。
3. 选择适用的热模型
无散热器(仅靠PCB散热):

4. 考虑最坏工况
使用最高输入电压和最大负载电流计算PD;
环境温度TA应取设备内部实测值(如密闭机箱内可达70–85°C),而非室温;
若用于汽车电子,需按AEC-Q100标准,TA可能达125°C。
5. 验证与优化
若TJ > TJ(max),需:
• 增大铜箔面积(降低θJA);
• 改用更低热阻封装(如TO-263替代SOT-223);
• 加装散热器或强制风冷;
• 或改用开关稳压器以减少功耗。
实测验证:使用热成像仪或热电偶测量实际温升。
常见误区:
忽略PCB铜箔对θJA的影响;
误用数据手册中“理想条件”下的θJA值;
未考虑瞬态功耗(如启动浪涌)。
总结:
结温计算不是理论游戏,而是保障电源长期可靠运行的工程底线。通过准确建模、保守估算和实测验证,才能避免“看似正常、实则过热”的设计陷阱。