Тепловая модель полупроводника

Во время работы полупроводника в нём рассеивается мощность (Р) и происходит его нагрев, для охлаждения используют радиатор. Расчет площади радиатора ведется с помощью тепловой модели рисунок 4.4. Тепло, выделяемое в полупроводнике (П) передается на корпус (К) и далее в окружающую среду (С) через ряд конструктивных элементов.

Рисунок 4.4 Тепловая модель

Величины тепловых сопротивлений (размерность градус/ватт) в соответствии с типом элемента и радиатора приводятся в справочной литературе. Тепло, распространяющееся от пластины П в окружающую среду, создает на элементах температурный перепад Dt

(4.10)

Температуру кремниевой пластины можно определить как сумму температуры окружающей среды и перепадов температуры на отдельных элементах:

(4.11)

Для обеспечения нормального функционирования диода необходимо выполнение условия t_п< t_доп.

Потери мощности на диоде суммируются из потерь от прямого тока (P_пр), потерь на преодоления противо-ЭДС (Pпор) и коммутационных потерь (P_ком):

, (4.12)

В низкочастотных выпрямительных устройствах коммутационные потери составляют небольшую долю по отношению к остальным потерям, поэтому принимаем