电子电路基础知识-热阻

从电子流动的方向出发，阻碍电子流动的参数为电阻，在高频领域称为阻抗，在实际电路中，电路工作过程会产生大量功耗，所有的功耗均需要进行能量转换，其中，热能是需要考虑的重要的一点，从热流动的方向出发，阻碍热量流动的参数即为热阻。

理想的元器件均不会考虑热的影响，但实际元器件全部离不开热的影响，从电阻到电容到芯片，所有的电子元器件都会有温度影响的参数曲线，实际应用中，热阻的理解类似于电阻。

对于实际元器件，受加工工艺和应用的影响，器件引脚和器件封装只是一个外部体现，从热方面考虑，真正需要考虑的是器件的结温，结温计算如下：

Tj：结(Junction)温度；

P：器件功耗；

Rt：热阻；

Ta：环境(Ambient)温度。

显然，热阻Rt越大，结温越高，热阻的单位为1℃/W，代表器件1W功耗会导致器件结温升高1℃。

热阻的计算可类似于电阻，当不存在任何外部散热时，管芯到管壳再到使用环境，均存在热阻：

Rjc：Junction to Case，管芯到管壳之间的热阻；

Rca：Case to Ambient，管壳到环境之间的热阻。

当使用大功率器件时，往往会增加散热器方便散热，当增加散热器时，会增加两个热阻参数：

Rcs：Case to Heat Sink；

Rsa：Heat Sink to Ambient；

从而热阻参数变成如下：

由于散热器的热阻小，所以Rcs+Rsa << Rca，且散热器的增加通常需要导热硅脂进行粘合，导热硅脂的热阻极低，所以Rcs≈0，增加散热器后，热阻模型简化如下：

最终的热阻为：

另外，有一点需要注意，有许多带散热焊盘的芯片封装，如TO220和TO-03等，许多人在应用时悬空使用，如果悬空使用散热金属片，实际封装自带的散热金属片热阻非常大，不配合散热片使用的情况下对散热起不到多大的作用。