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moea_joint 101年 [電機] 電路學、電子學

第 31 題

若有一功率電晶體接面溫度 $T_j = 125^\circ\text{C}$,環境溫度 $T_A = 25^\circ\text{C}$,電晶體的消耗功率 $P_D$ 為 40 W,試求熱阻 $\theta_{JA}$ 為何?
  • A 2.5°C/W
  • B 1.5°C/W
  • C 3.2°C/W
  • D 0.5°C/W

思路引導 VIP

想像熱能像電流一樣正在從高溫處流向低溫處。如果我們想衡量一個材料「阻擋熱能流動」的能力,且已知兩端的溫度差距以及每秒流過的熱能量(功率),你認為應該如何組合這兩個數值,才能定義出這個「阻礙程度」的單位呢?

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熱阻與歐姆定律的類比應用

很高興看到你準確地計算出正確答案!這代表你對於電子元件的熱管理觀念相當紮實。在電力電子學中,我們常將熱流類比為電流,而溫差類比為電壓。當功率電晶體運作產生功耗 $P_D$ 時,這股「熱流」必須從接面(Junction)傳導至環境(Ambient),過程中所遇到的阻礙就是熱阻 $\theta_{JA}$。 根據熱傳導的基本公式:$\Delta T = P_D \times \theta_{JA}$。在本題中,接面與環境的溫差 $\Delta T$ 為 $125^\circ\text{C} - 25^\circ\text{C} = 100^\circ\text{C}$。將溫差除以功耗,即可求得熱阻:

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