DC/DC电源管理应用中的功率MOSFET的热分析方法

实验测试

温升的实验测试是用ThermaSim完成的。图5显示了器件的温度谱，图6显示了测试结果。下面的表1比较了两个MOSFET的温度。


图5：器件的温度谱。

器件温升的实验测试结果是用ThermaSim获得的，彩色图片显示了它们的温度谱。


图6：测试结果。

下表提供的实验测试结果的详细说明



10.81℃和12.67℃大约相差10%，可能是由下面的几个因素引起的：

(1)PCB有几个金属端子和粗接地跳线(见图1)。这些金属帮助把PCB板上的热量散发出去，降低了MOSFET的温度。

(2)仿真工具无法计算PCB板上金属的散热效应，因此仿真的结果要高一些。

然而，仿真结果当中的正误差间接地为我们提供了一个防止低估风险的安全防范措施，而低估在任何仿真当中都不是想要的结果。

我们可以认为，对于评估Vishay功率MOSFET的热性能，并且得出一个安全的热设计，使用ThermaSim得到的热仿真结果是完全够用的。

ThermaSim未来的前景

ThermaSim在线工具可以帮助用户轻松和有效地分析安装到PCB板上的MOSFET。然而，仿真工具对快速上升的重复性功率脉冲进行瞬态热分析的能力有限。在最新版本的ThermaSim中，周期瞬态比不能小于0.01，时间步长不能小于0.01。今后的版本将改进这些分析能力，而且可以反复对重复性脉冲进行晶圆级的仿真，这样就可以在几微秒内完成对功率脉冲的仿真。

声明：作者在此声明，以上实验测试的输入数值是由Yuming Bai博士提供的。

作者：Vishay Siliconix公司Kandarp Pandya