耗散功率是什么，耗散功率計算公式分享-KIA MOS管

晶體管耗散功率也稱集電極最大允許耗散功率PCM，是指晶體管參數(shù)變化不超過規(guī)定允許值時的最大集電極耗散功率。耗散功率與晶體管的最高允許結溫和集電極最大電流有密切關系。硅管的結溫允許值大約為150°C，鍺管的結溫允許值為85°C左右。要保證管子結溫不超過允許值,就必須將產生的熱散發(fā)出去.晶體管在使用時，其實際功耗不允許超過PCM值，否則會造成晶體管因過載而損壞。

通常將耗散功率PCM小于1W的晶體管稱為小功率晶體管，PCM等于或大于1W、小于5W的晶體管被稱為中功率晶體管，將PCM等于或大于5W的晶體管稱為大功率晶體管。

晶體管耗散功率是指晶體管在工作過程中消耗的電能，通常以瓦特（Watt）為單位來表示。

它代表了晶體管內部的能量損耗，主要由兩個部分組成：

導通狀態(tài)時的功耗： 當晶體管處于導通狀態(tài)時，電流流經晶體管的通道，導致通道中的電阻產生功耗。這部分功耗通常由晶體管的導通電阻（通常以RDS(on)表示）和電流大小決定。

截止狀態(tài)時的功耗： 當晶體管處于截止狀態(tài)時，雖然電流不流過晶體管，但由于存在漏電流（主要是由于熱激發(fā)引起的），仍然會有一小部分功耗。

晶體管耗散功率的理解對于電子電路設計非常重要，因為它直接關系到晶體管的溫度升高和性能穩(wěn)定性。較高的耗散功率會導致晶體管升溫，而過熱可能會損壞晶體管或降低其壽命。因此，電子工程師需要在設計中考慮降低耗散功率的方法，以確保電路的可靠性。

耗散功率計算公式

最大耗散功率（Maximum dissipation power）：

（1）對于雙極型晶體管：

BJT的總耗散功率為Pc=Ie Vbe + Ic Vcb + Ic rcs ≈ Ic Vcb），并且Pc關系到輸出的最大交流功率Po：Po = (供給晶體管的直流功率Pd) – (晶體管耗散的功率Pc) = [η/(1–η)]Pc ∝ Pc，即輸出交流功率與晶體管的耗散功率成正比（η= Po / Pd是轉換效率）。

晶體管功率的耗散(消耗)即發(fā)熱，如果此熱量不能及時散發(fā)掉, 則將使集電結的結溫Tj升高, 這就限制了輸出功率的提高；最高結溫Tjm（一般定為175 oC）時所對應的耗散功率即為最大耗散功率Pcm 。

為了提高Po，就要求提高Pc, 但Pc的提高又受到結溫的限制，為使結溫不超過Tjm，就需要減小晶體管的熱阻Rt；最大耗散功率Pcm ∝1/ Rt 。最高結溫Tjm時所對應的最大耗散功率為(Pcms≥Pcm )：穩(wěn)態(tài)時， Pcm = (Tjm–Ta) / Rt ；瞬態(tài)時，Pcms = (Tjm–Ta) / Rts 。

提高PCM的措施，主要是降低熱阻RT和降低環(huán)境溫度Ta ；同時，晶體管在脈沖和高頻工作時, PC增大, 安全工作區(qū)擴大，則最大耗散功率增大，輸出功率也相應提高。

（2）對于MOSFET：

其最大輸出功率也要受到器件散熱能力的限制：Pcm = (Tjm–Ta) / Rt，MOSFET的最高結溫Tjm仍然定為175 oC, 發(fā)熱中心是在漏結附近的溝道表面處, 則Rt主要是芯片的熱阻 (熱阻需要采用計算傳輸線特征阻抗的方法來求出)。

降低晶體管的耗散功率可以采取以下方法：

選擇低導通電阻（RDS(on)）的晶體管： 較低的導通電阻會減少導通狀態(tài)下的功耗。

有效的電源管理： 在不需要時將晶體管置于截止狀態(tài)，以減小截止狀態(tài)下的漏電流。

散熱設計： 提供足夠的散熱措施，如散熱器，以降低晶體管的溫度。

電流限制： 控制電流大小，以確保晶體管工作在安全的范圍內，避免過度耗散功率。

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