Datenblätter lesen

Was ist zu beachten, wenn der im Datenblatt angegebene θJA (Wärmewiderstand Sperrschicht–Umgebung) für die Wärmeauslegung eines realen Geräts verwendet wird?

  1. ADer Wert hängt nur vom Aufbau des Gehäuses ab und ändert sich nicht, egal auf welcher Platine das Bauteil montiert ist
  2. BJe größer die Kupferfläche der Platine, desto mehr staut sich die Wärme, und θJA wird größer
  3. CDer Wert wurde auf einer Testplatine gemessen und ändert sich daher stark mit Kupferfläche und Lagenzahl der realen Platine sowie mit der Luftströmung
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Antwort: C. Der Wert wurde auf einer Testplatine gemessen und ändert sich daher stark mit Kupferfläche und Lagenzahl der realen Platine sowie mit der Luftströmung

θJA wird gemessen, indem das IC auf einer in Normen wie JEDEC festgelegten Testplatine montiert und in einer Kammer ohne Luftströmung betrieben wird. Ein Großteil der Wärme fließt vom Gehäuse über die Anschlüsse und das Pad auf der Unterseite in die Platine, daher hängt θJA stark von der Platine ab. Selbst beim gleichen Gehäuse kann der Unterschied zwischen einer kleinen einlagigen Platine und einer Mehrlagenplatine mit vielen Kupferflächen fast das Doppelte betragen. Vergrößert man die Kupferfläche oder sorgt für Luftströmung, wird θJA kleiner (bessere Wärmeabfuhr). Den Datenblattwert betrachtet man als Richtwert zum Vergleich und prüft im realen Gerät durch Temperaturmessung.

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Weitere Fragen zu Datenblätter lesen

  1. Ein IC mit der maximalen Sperrschichttemperatur Tj(max) = 125 °C und θJA = 50 °C/W wird bei einer Umgebungstemperatur Ta = 85 °C betrieben. Wie hoch ist die zulässige Verlustleistung höchstens?
  2. Welche Kombination verwendet man als Wärmewiderstand von der Sperrschicht zur Umgebung, wenn die Sperrschichttemperatur eines Leistungsbauelements mit Kühlkörper abgeschätzt wird?
  3. Wie wird der im Datenblatt angegebene ψJT (thermischer Kennwert Sperrschicht–Gehäuseoberseite) richtig verwendet?
  4. Bei einem Gehäuse beträgt die zulässige Verlustleistung bis 25 °C Umgebungstemperatur 1,0 W; darüber nimmt sie linear ab und erreicht bei 150 °C 0 W. Wie hoch ist die zulässige Verlustleistung bei 75 °C Umgebungstemperatur?
  5. Ein Silizium-Leistungs-MOSFET hat laut Datenblatt RDS(on) = 10 mΩ (Tj = 25 °C, VGS = 10 V). Welche Herangehensweise ist für den Betrieb bei etwa Tj = 125 °C richtig?