如何确定MOSFET所需的最小散热器尺寸

1.前言

假定我们设计电路中的功率MOSFET的总计算功耗为10W。该器件的最高结温为150℃。考虑到结到外壳还存在温差，那么MOSFET的实际外壳温度必须保持在等于或低于100°C才能可靠运行。假定MOSFET的结到外壳的热阻为3K/W，那么我们如何确定所需的最小散热器尺寸呢？

2.解决方案

功率MOS的热阻Rthjc在上面假定为3K/W。这里的热阻Rthch表示的是MOSFET外壳和散热器之间的热阻,一般来说Rthch较小，可以忽略，所以在这个散热器热阻计算示例中，就不考虑MOSFET外壳和散热器之间的热阻的影响。但是，我们应该考虑余量，可以得到下面的等式。我们所追求的是术语Rth hsa，它是散热器的热阻。修改上面的方程我们得到

所以我们主要考虑的是Rth_hsa(散热器自身热阻)：

需要注意的是我们忽略了MOSFET外壳到散热器之间的热阻，在进行散热器热阻选型时要选择远低于2K/W的散热器，如果太大的话那就不能忽略了。需要注意的是上述的计算K表示开尔文，如果要转换成摄氏度，可以通过下面的公式进行转换。

审核编辑：汤梓红