CN102297760A

CN102297760A - 功率器件的散热片的测试方法、设计方法及模拟电阻

Info

Publication number: CN102297760A
Application number: CN2010102086653A
Authority: CN
Inventors: 梁盛贤
Original assignee: Konka Group Co Ltd
Current assignee: Konka Group Co Ltd
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2030-06-25
Also published as: CN102297760B

Abstract

本发明涉及一种功率器件的散热片的设计方法，该方法包括：A2.制作模拟电阻，所述模拟电阻的热阻、封装与功率器件的热阻、封装对应相同；B2.计算功率器件的发热功率，并将所计算的发热功率作为模拟电阻的发热功率，然后根据模拟电阻的发热功率和电阻值计算所需给模拟电阻施加的直流电压；C2.设计功率器件的散热片；D2.将所设计的散热片装在模拟电阻上，并给所述模拟电阻施加所计算的直流电压；E2.测试模拟电阻的温升，若判断所测试的温升不合格，执行步骤C2。实施该技术方案，可完全不用依赖功率器件的应用电路，大大缩短了测试时间，提高了时间利用率，且不会发生因散热片的散热能力不够而损坏功率器件的情况。

Description

功率器件的散热片的测试方法、设计方法及模拟电阻

技术领域

本发明涉及功率器件的散热，更具体地说，涉及一种功率器件的散热片的测试方法、设计方法及模拟电阻。

背景技术

目前有很多发热功率较大的元器件，如电源中的开关管、整流二极管等功率器件。由于这些功率器件的发热功率大，必须将其所产生的热量迅速排放才不至于损坏功率器件，进而延长功率器件的寿命。目前给功率器件散热多采用在功率器件上加装散热片。而在给这些功率器件设计散热片时，由于散热片的散热效果难以计算，要想知道设计出来的散热片是否满足使用要求，只能通过将其安装在实际应用电路中去测试才知道。在图1示出的现有技术的一种功率器件的散热片的设计方法中，步骤S001.计算功率器件的发热功率；步骤S002.设计散热片；步骤S003.搭建功率器件的应用电路；步骤S004.测试功率器件的温升，并判断所测试的温升是否合格，若不合格，重新执行步骤S002。然而，使用这种设计方法来设计散热片有以下缺陷：一、所设计的散热片是否合格，要等实际的功率器件的应用电路制作出来后才能测试散热片的性能；二、搭建实际应用电路要花费较长一段时间，在这段时间内无法同时进行散热片测试或设计，时间利用率低；三，若设计的散热片不合格，重新设计散热片时，有可能导致功率器件的应用电路跟着修改，耗时巨大。另外，若设计的散热片不合格，使得功率器件的温升过高，很容易损坏功率器件。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种功率器件的散热片的设计方法，能缩短散热片的设计时间，提高时间利用率，且不会损坏功率器件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种功率器件的散热片的测试方法，包括：

A1.制作模拟电阻，所述模拟电阻的热阻、封装与功率器件的热阻、封装对应相同；

B1.计算功率器件的发热功率，并将所计算的发热功率作为模拟电阻的发热功率，然后根据模拟电阻的发热功率和电阻值计算所需给模拟电阻施加的直流电压；

C1.将待测试的散热片装在模拟电阻上，并给所述模拟电阻施加所计算的直流电压；

D1.测试模拟电阻的温升，并判断所测试的温升是否合格。

在本发明所述的测试方法中，在步骤B1中，根据下面公式计算所需给模拟电阻施加的直流电压：

U = \sqrt{W \cdot R}

其中，U为所需给模拟电阻施加的直流电压，W为模拟电阻的发热功率，R为模拟电阻的电阻值。

本发明还构造一种上述的测试方法的模拟电阻，所述模拟电阻的发热功率、热阻、封装与功率器件的发热功率、热阻、封装对应相同。

本发明还构造一种功率器件的散热片的设计方法，包括：

A2.制作模拟电阻，所述模拟电阻的热阻、封装与功率器件的热阻、封装对应相同；

B2.计算功率器件的发热功率，并将所计算的发热功率作为模拟电阻的发热功率，然后根据模拟电阻的发热功率和电阻值计算所需给模拟电阻施加的直流电压；

C2.设计功率器件的散热片；

D2.将所设计的散热片装在模拟电阻上，并给所述模拟电阻施加所计算的直流电压；

E2.测试模拟电阻的温升，若判断所测试的温升不合格，执行步骤C2。

在本发明所述的设计方法中，在步骤B2中，根据下面公式计算所需给模拟电阻施加的直流电压：

U = \sqrt{W \cdot R}

其中，U为所需给模拟电阻施加的直流电压，W为所计算的功率器件的发热功率，R为模拟电阻的电阻值。

本发明还构造一种使用上述的设计方法的模拟电阻，所述模拟电阻的发热功率、热阻、封装与功率器件的发热功率、热阻、封装对应相同。

实施本发明的技术方案，由于模拟电阻的发热性能与功率器件的发热性能完全相同，所以在测试功率器件的散热片的散热性能时，可用模拟电阻来替代功率器件，所计算的直流电压可由直流电源来获得。相比现有技术，该方案可完全不用依赖功率器件的应用电路，即不用制作也不用搭建功率器件的应用电路，大大缩短了测试时间，提高了时间利用率，且不会发生因散热片不合格而损坏功率器件的情况。另外，可给模拟电阻施加不同的直流电压就可得到不同的发热功率，因此不需要阻值太多的模拟电阻就可模拟出各种发热功率的功率器件。由于功率器件的封装和热阻的种类比较少，可预先对应制作几种比较有代表性的模拟电阻，设计散热片时就在现有的模拟电阻里面选取，不用重新制作，节省时间。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的一种功率器件的散热片的设计方法的流程图；

图2是本发明功率器件的散热片的测试方法实施例一的流程图；

图3是本发明功率器件的散热片的设计方法实施例一的流程图。

具体实施方式

如图2所示，在本发明功率器件的散热片的测试方法实施例一的流程图中，该方法包括以下步骤：

步骤S101.制作模拟电阻，所述模拟电阻的热阻、封装与功率器件的热阻、封装对应相同，例如，功率器件的封装为TO-220，热阻为r，则所制作的模拟电阻的封装也为TO-220，热阻也为r；

步骤S102.计算功率器件的发热功率，并将所计算的发热功率作为模拟电阻的发热功率，然后根据模拟电阻的发热功率和电阻值计算所需给模拟电阻施加的直流电压，例如，若所计算的功率器件在实际电路中工作时发热功率为W，则将该发热功率W作为模拟电阻的发热功率，然后根据下面公式计算所需给模拟电阻施加的直流电压：

U = \sqrt{W \cdot R}

应当说明的是，以上两个步骤没有时间先后顺序，也可先执行步骤S102，再执行步骤S101。完成以上两个步骤后，就保证了模拟电阻在施加所计算的直流电压后，其发热功率、热阻、封装与功率器件对应的发热功率、热阻、封装完全相同，也就保证了模拟电阻的发热性能与功率器件的发热性能完全相同。

步骤S103.将待测试的散热片装在模拟电阻上，并给所述模拟电阻施加所计算的直流电压；

步骤S104.测试模拟电阻的温升，并判断所测试的温升是否合格。

在本发明所构造的一种模拟电阻中，由于该模拟电阻是采用上述测试方法对功率器件的散热片进行测试所专用的设备，且该模拟电阻的发热功率、热阻、封装与功率器件对应的发热功率、热阻、封装完全相同，也就保证了模拟电阻的发热性能与功率器件的发热性能完全相同。

实施该实施例的散热片的测试方法，由于模拟电阻的发热性能与功率器件的发热性能完全相同，所以在测试功率器件的散热片的散热性能时，可用模拟电阻来替代功率器件，所计算的直流电压可由直流电源来获得。相比现有技术，该方案可完全不用依赖功率器件的应用电路，即不用制作也不用搭建功率器件的应用电路，大大缩短了测试时间，提高了时间利用率，且不会发生因散热片不合格而损坏功率器件的情况。另外，可给模拟电阻施加不同的直流电压就可得到不同的发热功率，因此不需要阻值太多的模拟电阻就可模拟出各种发热功率的功率器件。

在图3示出的本发明功率器件的散热片的设计方法实施例一的流程图中，该设计方法包括以下步骤：

步骤S201.制作模拟电阻，该模拟电阻的热阻、封装与功率器件的热阻、封装对应相同，例如，功率器件的封装为TO-220，热阻为r，则所制作的模拟电阻的封装也为TO-220，热阻也为r；

步骤S202.计算功率器件的发热功率，并将所计算的发热功率作为模拟电阻的发热功率，然后根据模拟电阻的发热功率和电阻值计算所需给模拟电阻施加的直流电压，例如，若所计算的功率器件在实际电路中工作时发热功率为W，则将该发热功率W作为模拟电阻的发热功率，然后根据下面公式计算所需给模拟电阻施加的直流电压：

U = \sqrt{W \cdot R}

应当说明的是，以上两个步骤没有先后顺序，也可先执行步骤S202，再执行步骤S201。完成以上两个步骤后，就保证了模拟电阻在施加所计算的直流电压后，其发热功率、内阻、封装与功率器件对应的发热功率、内阻、封装完全相同，也就保证了模拟电阻的发热性能与功率器件的发热性能完全相同。

步骤S203.设计功率器件的散热片；

步骤S204.将所设计的散热片装在模拟电阻上，并给所述模拟电阻施加所计算的直流电压；

步骤S205.测试模拟电阻的温升，若判断所测试的温升不合格，执行步骤S203。

在本发明所构造的一种模拟电阻中，由于该模拟电阻是采用上述设计方法对功率器件的散热片进行测试所专用的设备，且该模拟电阻的发热功率、内阻、封装与功率器件对应的发热功率、内阻、封装完全相同，也就保证了模拟电阻的发热性能与功率器件的发热性能完全相同，发热性能完全相同。

实施该实施例的散热片的设计方法，由于模拟电阻的发热性能与功率器件的发热性能完全相同，所以在测试功率器件的散热片的散热性能时，可用模拟电阻来替代功率器件，所计算的直流电压可由直流电源来获得。相比现有技术，该方案可完全不用依赖功率器件的应用电路，即不用制作也不用搭建功率器件的应用电路，大大缩短了测试时间，提高了时间利用率，且不会发生因散热片不合格而损坏功率器件的情况。另外，可给模拟电阻施加不同的直流电压就可得到不同的发热功率，因此不需要阻值太多的模拟电阻就可模拟出各种发热功率的功率器件。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims

1.一种功率器件的散热片的测试方法，其特征在于，包括：

D1.测试模拟电阻的温升，并判断所测试的温升是否合格。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在步骤B1中，根据下面公式计算所需给模拟电阻施加的直流电压：

U = \sqrt{W \cdot R}

3.一种使用权利要求1所述的测试方法的模拟电阻，其特征在于，所述模拟电阻的发热功率、热阻、封装与功率器件的发热功率、热阻、封装对应相同。

4.一种功率器件的散热片的设计方法，其特征在于，包括：

C2.设计功率器件的散热片；

5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，在步骤B2中，根据下面公式计算所需给模拟电阻施加的直流电压：

U = \sqrt{W \cdot R}

6.一种使用权利要求4所述的设计方法的模拟电阻，其特征在于，所述模拟电阻的发热功率、热阻、封装与功率器件的发热功率、热阻、封装对应相同。