RU2012138818A

RU2012138818A - Способ определения теплового сопротивления переход - корпус транзисторов с полевым управлением

Info

Publication number: RU2012138818A
Application number: RU2012138818/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Беспалов; Алексей Евгеньевич Лысенков
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2013-08-27
Also published as: RU2516609C2

Abstract

Способ определения теплового сопротивления переход - корпус транзисторов с полевым управлением, заключающийся в том, что через прибор в открытом состоянии предварительно пропускают измерительный ток, в начальном термодинамическом равновесии в момент времени tизмеряют и запоминают значения термочувствительного параметра, в качестве которого используют падение напряжения на приборе в открытом состоянии u(t) и температуры корпуса T(t) в выбранной точке, с момента времени tдо момента времени tприбор нагревают путем пропускания через него тока произвольной формы i(t) в открытом состоянии, в процессе нагрева в моменты временипрерывают протекание греющего тока iи, пропуская через прибор измерительный ток, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметраи температуры корпуса, в интервалах временипериодически измеряют и запоминают значения греющего токаи вызываемого им падения напряжения на приборевычисляют среднюю мощностьвыделяемую прибором в интервале временис момента времени tсреднее значение греющего тока iувеличивают от минимального, равного значению измерительного тока, и при сравнении значения вычисленной средней мощности потерь на n-м интервале измеренияс предварительно установленной максимально допустимой мощностью Pпрекращают увеличивать среднее значение греющего тока iи продолжают процесс нагрева, по достижении температурой корпуса прибора заданного максимального значенияв момент tполностью прерывают протекание греющего тока i, через прибор пропускают измерительный ток и измеряют и запоминают значение термочувствительного параметра u(t), после момента времени tв режиме естест

Claims

Способ определения теплового сопротивления переход - корпус транзисторов с полевым управлением, заключающийся в том, что через прибор в открытом состоянии предварительно пропускают измерительный ток, в начальном термодинамическом равновесии в момент времени t₀ измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра, в качестве которого используют падение напряжения на приборе в открытом состоянии u_j(t₀) и температуры корпуса T_C(t₀) в выбранной точке, с момента времени t₁ до момента времени t₂ прибор нагревают путем пропускания через него тока произвольной формы i_heat(t) в открытом состоянии, в процессе нагрева в моменты времени $t_{h e a t^{(n)}}$
прерывают протекание греющего тока i_heat и, пропуская через прибор измерительный ток, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра $u_{j} (t_{h e a t^{(n)}})$
и температуры корпуса $T_{C} (t_{h e a t^{(n)}})$
, в интервалах времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$
периодически измеряют и запоминают значения греющего тока $i_{h e a t} (t_{h e a t_{i}^{(n)}})$
и вызываемого им падения напряжения на приборе $u_{h e a t} (t_{h e a t_{i}^{(n)}}),$
вычисляют среднюю мощность $P_{t o t_{n}},$
выделяемую прибором в интервале времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}},$
с момента времени t₁ среднее значение греющего тока i_heat увеличивают от минимального, равного значению измерительного тока, и при сравнении значения вычисленной средней мощности потерь на n-м интервале измерения $P_{t o t_{n}}$
с предварительно установленной максимально допустимой мощностью P_MAX прекращают увеличивать среднее значение греющего тока i_heat и продолжают процесс нагрева, по достижении температурой корпуса прибора заданного максимального значения $T_{C_{M A X}}$
в момент t₂ полностью прерывают протекание греющего тока i_heat, через прибор пропускают измерительный ток и измеряют и запоминают значение термочувствительного параметра u_j(t₂), после момента времени t₂ в режиме естественного охлаждения по достижении термодинамического равновесия в момент времени t₃, выбираемый из условия безусловного выполнения t₃>>t₂+3τ, где τ - тепловая постоянная конструкции прибора, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра u_j(t₃) при протекании измерительного тока и температуры корпуса прибора T_C(t₃), после чего рассчитывают тепловое сопротивление переход - корпус R_thjc, отличающийся тем, что на протяжении всего процесса определения теплового сопротивления переход - корпус управляемых полупроводниковых приборов в корпусном исполнении значения термочувствительного параметра u_j измеряют при пропускании через прибор импульса измерительного тока заданной амплитуды, длительность которого не влияет на термодинамическое состояние прибора, при подаче импульса напряжения заданной амплитуды на управляющий электрод прибора и по окончании переходного процесса, с момента времени t₁ до момента времени t₂ сравнивают вычисленную среднюю мощность $P_{t o t_{n}},$
выделяемую прибором за интервал времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}},$
с предварительно установленной максимально допустимой для прибора рассеиваемой мощностью P_MAX и, когда значение $P_{t o t_{n}}$
меньше, равно или больше P_MAX, соответственно увеличивают, оставляют неизменным или уменьшают среднее значение греющего тока, тепловое сопротивление переход - корпус рассчитывают как

$R_{t h j c} = \frac{\frac{\lg (u_{j} (t_{2})) - \lg (u_{j} (t_{0}))}{a} + T_{C} (t_{0}) - T_{C_{M A X}}}{P_{t o t_{У С Т}}},$

где u_j(t₂) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в момент прекращения протекания греющего тока;

u_j(t₀) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в его начальном термодинамическом равновесии;

$T_{C_{M A X}}$
- значение температуры корпуса полупроводникового прибора в момент прекращения протекания греющего тока;

T_C(t₀) - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в его начальном термодинамическом равновесии;

$P_{t o t_{У С Т}}$
- среднее значение мощности потерь в установившемся тепловом режиме в процессе нагрева;

a - коэффициент, рассчитываемый по формуле

$a = \frac{\lg (u_{j} (t_{3})) - \lg (u_{j} (t_{0}))}{T_{C} (t_{3}) - T_{C} (t_{0})},$

где u_j(t₃) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в состоянии термодинамического равновесия в режиме охлаждения;

T_C(t₃) - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в состоянии термодинамического равновесия в режиме охлаждения, при этом переходное тепловое сопротивление переход - корпус рассчитывают как

$Z_{t h j c} (t_{h e a t^{(n)}}) = \frac{\frac{\lg (u_{j} (t_{h e a t^{(n)}})) - \lg (u_{j} (t_{0}))}{a} + T_{C} (t_{0}) - T_{C} (t_{h e a t^{(n)}})}{P_{t o t_{n}}},$

где $u_{j} (t_{h e a t^{(n)}})$
- значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в момент времени $t_{h e a t^{(n)}}$
в процессе нагрева прибора;

$T_{C} (t_{h e a t^{(n)}})$
- значение температуры корпуса полупроводникового прибора в момент времени $t_{h e a t^{(n)}}$
в процессе нагрева;

$P_{t o t_{n}}$
- средняя мощность потерь, выделяемая прибором за интервал времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$
.