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晶體管最大耗散功率

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最大耗散功率(Maximum dissipation power):
(1)對於雙極型晶體管:
BJT的總耗散功率為Pc=Ie Vbe + Ic Vcb + Ic rcs ≈ Ic Vcb),並且Pc關係到輸出的最大交流功率Po:Po = (供給晶體管的直流功率Pd) – (晶體管耗散的功率Pc) = [η/(1–η)]Pc ∝ Pc,即輸出交流功率與晶體管的耗散功率成正比(η= Po / Pd是轉換效率)。晶體管功率的耗散(消耗)即發熱,如果此熱量不能及時散發掉, 則將使集電結的結溫Tj升高, 這就限制了輸出功率的提高;最高結溫Tjm(一般定為175 oC)時所對應的耗散功率即為最大耗散功率Pcm 。為了提高Po,就要求提高Pc, 但Pc的提高又受到結溫的限制,為使結溫不超過Tjm,就需要減小晶體管的熱阻Rt;最大耗散功率Pcm ∝1/ Rt 。最高結溫Tjm時所對應的最大耗散功率為(Pcms≥Pcm ):穩態時, Pcm = (Tjm–Ta) / Rt ;瞬態時,Pcms = (Tjm–Ta) / Rts 。
提高PCM的措施,主要是降低熱阻RT和降低環境溫度Ta ;同時,晶體管在脈衝和高頻工作時, PC增大, 安全工作區擴大,則最大耗散功率增大,輸出功率也相應提高。
(2)對於MOSFET:
其最大輸出功率也要受到器件散熱能力的限制:Pcm = (Tjm–Ta) / Rt,MOSFET的最高結溫Tjm仍然定為175 oC, 發熱中心是在漏結附近的溝道表面處, 則Rt主要是晶元的熱阻 (熱阻需要採用計算傳輸線特徵阻抗的方法來求出)。
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