《电子技术基础》课程教学资源（模拟电子技术）PPT课件讲稿：功率管的散热问题

第四节功率管的散热问题 功率管是电路中最容易受到损坏的器件。 损坏的主要原因是由于管子的实际耗散功率 超过了额定数值。而晶体管的耗散功率取决 于管子内部结温7;。当7超过允许值后,电 流将急剧增大而使晶体管烧坏。一般情况下, 硅管允许结温为120~200℃,锗管为85℃左 右(具体标准在产品手册中给出) 张 孝

第四节 功率管的散热问题 功率管是电路中最容易受到损坏的器件。 损坏的主要原因是由于管子的实际耗散功率 超过了额定数值。而晶体管的耗散功率取决 于管子内部结温Tj。当Tj超过允许值后，电 流将急剧增大而使晶体管烧坏。一般情况下， 硅管允许结温为120~200℃，锗管为85℃左 右（具体标准在产品手册中给出）

耗散功率 耗散功率是指在一定条件下使结温不超过 最大允许值时的电流与电压乘积。管子消耗的 功率越大,结温越高。要保证管子结温不超过 允许值,就必须将产生的热散发出去。散热条 件越好,则对应于相同结温允许的管耗越大, 输出功率也就越大。 张 孝

耗散功率 耗散功率是指在一定条件下使结温不超过 最大允许值时的电流与电压乘积。管子消耗的 功率越大，结温越高。要保证管子结温不超过 允许值，就必须将产生的热散发出去。散热条 件越好，则对应于相同结温允许的管耗越大， 输出功率也就越大

在功率管中,集电极损耗的功率是产生热量 的源泉,它使结温升高到万。如果不加散热器 晶体管依靠本身外壳直接向环境散热,由于管壳 小,热阻大,散热效果差;如果功率管装上散热 器,则热量将主要通过散热器向环境散热,等效 热阻较小,管子允许的PM较大。以3AD6为例, 不加散热装置时,允许的功耗PcM仅为1W,如果 加120×120×4mm3散热板时,则允许的PM可 增至10W,可见,给功率管加装散热装置,有利 于提高管子的允许功耗PM 张 孝

在功率管中，集电极损耗的功率是产生热量 的源泉，它使结温升高到Tj。如果不加散热器， 晶体管依靠本身外壳直接向环境散热，由于管壳 小，热阻大，散热效果差；如果功率管装上散热 器，则热量将主要通过散热器向环境散热，等效 热阻较小，管子允许的PCM较大。以3AD6为例， 不加散热装置时，允许的功耗PCM仅为1W，如果 加120×120×4mm3 散热板时，则允许的PCM可 增至10W，可见，给功率管加装散热装置，有利 于提高管子的允许功耗PCM

功率管的最大允许耗散功率PM,决定于总的 热阻尽、最高允许结温万和环境温度7。它们之 间的关系为 D CM (T-Ta/Rr 在一定的温升下,R小,也就是散热能力强 功率管允许的耗散功率就大;另一方面,在一定 的万和R条件下,环境温度7愈低,允许的Pw也 大 张 孝

功率管的最大允许耗散功率PCM，决定于总的 热阻RT、最高允许结温Tj和环境温度Ta。它们之 间的关系为 在一定的温升下，RT小，也就是散热能力强， 功率管允许的耗散功率就大；另一方面，在一定 的Tj和RT条件下，环境温度Ta愈低，允许的PCM也 大。 PCM Tj Ta RT = ( − )

实验证明:散热器散热情况(热阻)与散热器 的材料及散热面积、厚薄、颜色和散热器的安装位 置等因素有关。当散热器垂直或水平放置时利于通 风,散热效果较好。散热器表面钝化涂黑,有利于 热辐射,从而可以减小热阻。接触热阻取决于接触 面的情况,如面积大小、压紧程度等。若在界面涂 导热性能较好的硅脂可减小热阻。当需要与散热器 绝缘时,垫入绝缘层也会形成热阻。 孝

实验证明：散热器散热情况（热阻）与散热器 的材料及散热面积、厚薄、颜色和散热器的安装位 置等因素有关。当散热器垂直或水平放置时利于通 风，散热效果较好。散热器表面钝化涂黑，有利于 热辐射，从而可以减小热阻。接触热阻取决于接触 面的情况，如面积大小、压紧程度等。若在界面涂 导热性能较好的硅脂可减小热阻。当需要与散热器 绝缘时，垫入绝缘层也会形成热阻

因此,为了使放大器能输出更大的功率, 而不致于损坏晶体管,必须给功率管安装散热 器,以散发集电结所产生的热量。否则,将不 能充分利用功率管的输出功率。必要时还可以 采用风冷、水冷、油冷等方法来散热。 张 孝

因此，为了使放大器能输出更大的功率， 而不致于损坏晶体管，必须给功率管安装散热 器，以散发集电结所产生的热量。否则，将不 能充分利用功率管的输出功率。必要时还可以 采用风冷、水冷、油冷等方法来散热