elementy elektroniczne – laboratorium
advertisement
AGH, WEAIiE Nr ćwiczenia: ELEMENTY ELEKTRONICZNE – LABORATORIUM Temat: Rok 1 EiT Ocena: Rezystancja termiczna tranzystorów mocy 9 Data wykonania: Imię i nazwisko: 24.05.2010r. 1. Paweł Zajdel Konspekt: Odkryta przez Wiedemanna-Franza relacja pomiędzy przewodnictwem cieplnym i przewodnictwem elektrycznym metali stanowi dowód, że to samo zjawisko fizyczne związane jest z przewodnictwem elektrycznym i przewodnictwem cieplnym. W temperaturze pokojowej przewodność cieplna metali jest o dwa rzędy wielkości większe niż przewodność stałych dielektryków Zatem, za przewodnictwo ciepła w metalach odpowiedzialne są głównie elektrony. Fononowe przewodnictwo ciepła dominuje w dielektrykach, gdzie przewodnictwo elektronowe nie występuje. Szczególnie doskonałe przewodnictwo ciepła wykazują dielektryki krystaliczne np. diament, którego przewodność cieplna jest kilkakrotnie większa od miedzi i srebra. W środowisku elektroników, częściej zamiast przewodności cieplnej, używa się pojęcia rezystancja termiczna, która stanowi odwrotność przewodności. W literaturze, dla elektroników, dotyczącej zagadnień cieplnych w urządzeniach elektronicznych często wskazuje się na analogie pomiędzy rezystancją, natężeniem prądu i napięciem z jednej strony a rezystancja termiczną, strumieniem mocy i różnicą temperatur (napięciem termicznym) z drugiej strony. Ta perspektywa jest łatwo przyswajana przez elektroników, ponieważ strukturę w której istnieją źródła ciepła, przewodniki ciepła i elementy magazynujące ciepło można przedstawić w postaci równoważnego obwodu elektrycznego i stosunkowo łatwo przeprowadzić obliczenia. A więc, znajomość rezystancji termicznej pomiędzy źródłem ciepła, a odbiornikiem ciepła (radiatorem) umożliwia łatwe oszacowanie różnicy temperatur pomiędzy wymienionymi elementami, jeżeli tylko jest znana wartość generowanej mocy cieplnej. Układ pomiarowy Wzór na rezystancje termiczną: RT Tchip Trad P gdzie: RT - rezystancja termiczna, TCHIP - temperatura struktury krzemowej, TRAD - temperatura radiatora. ΔP - wartość strumienia mocy cieplnej. Wartości strumienia mocy cieplnej ΔP można było obliczyć jako iloczyn ustalonego prądu emitera oraz poszczególnych wartości napięcia baza-kolektor, uwzględniając dodatkowo moc wydzielającą się na spolaryzowanym w kierunku przewodzenia złączu baza-emiter. ΔP = I E ·UBC + I E · 0,7 [W] gdzie 0,7 V jest wartością napięcia dyfuzyjnego złącza krzemowego.
