Войти
Температура перехода, сокращенно от температуры перехода транзистора, является самой высокой рабочей температурой фактического полупроводника в электронном устройстве. В процессе эксплуатации она выше температуры корпуса и температуры внешней части детали. Разница равна количеству тепла, переданному от перехода к корпусу, умноженному на тепловое сопротивление перехода от корпуса к корпусу.
Различные физические свойства полупроводниковых материалов зависят от температуры. К ним относятся скорость диффузии легирующих элементов, подвижность носителей заряда и термическое производство носителей заряда. На нижнем уровне шум диода сенсора можно уменьшить за счет криогенного охлаждения. На верхнем конце результирующее увеличение локального рассеивания мощности может привести к тепловому разгоне, который может вызвать кратковременный или постоянный отказ устройства.
Максимальная температура перехода (иногда сокращенно TJMax ) указывается в техническом описании детали и используется при расчете необходимого теплового сопротивления корпуса к окружающей среде для заданной рассеиваемой мощности. Это, в свою очередь, используется для выбора подходящего радиатора, если это применимо. Другие методы охлаждения включают термоэлектрическое охлаждение и хладагенты.
В современных процессорах таких производителей, как Intel, AMD, Qualcomm, температура ядра измеряется сетью датчиков. Каждый раз, когда сеть измерения температуры определяет, что повышение T J неизбежно, применяются такие меры, как синхронизация, растяжение тактовой частоты, снижение тактовой частоты и другие (обычно называемые тепловым дросселированием), чтобы предотвратить дальнейшее повышение температуры. Если применяемые механизмы недостаточно компенсируют, чтобы процессор оставался ниже температуры перехода, устройство может отключиться, чтобы предотвратить необратимое повреждение.
Оценка температуры перехода микросхемы T J может быть получена из следующего уравнения:
Т J = Т А + (R θJA × P D )...
где: T A = температура окружающей среды для упаковки (° C)
R θJA = переход к тепловому сопротивлению окружающей среды (° C / Вт)
P D = рассеиваемая мощность в корпусе (Вт)
Многие полупроводники и окружающая их оптика имеют небольшие размеры, что затрудняет измерение температуры перехода прямыми методами, такими как термопары и инфракрасные камеры.
Температуру перехода можно измерить косвенно, используя собственную характеристику зависимости напряжения / температуры устройства. В сочетании с техникой Объединенного совета по разработке электронных устройств (JEDEC), такой как JESD 51-1 и JESD 51-51, этот метод позволяет производить точные измерения Tj. Однако этот метод измерения трудно реализовать в последовательных схемах с несколькими светодиодами из-за высоких синфазных напряжений и необходимости в быстрых импульсах тока с высокой скважностью. Эту трудность можно преодолеть, объединив высокоскоростные цифровые мультиметры с дискретизацией и быстрые высокопроизводительные импульсные источники тока.
Как только температура перехода известна, другой важный параметр, тепловое сопротивление (Rθ), может быть рассчитан с использованием следующего уравнения:
Rθ = ΔT/(Vf*If)
An светодиода или лазерного диода температура перехода (T) является первичным детерминированной для долговременной надежности; это также ключевой фактор для фотометрии. Например, типичный выход белого светодиода снижается на 20% при повышении температуры перехода на 50 ° C. Из - за эту температурную чувствительность, LED эталонов, как IESNA «с LM-85, необходимо, чтобы температура перехода определяются при принятии фотометрических измерений.
Нагрев перехода в этих устройствах можно минимизировать с помощью метода непрерывного импульсного тестирования, указанного в LM-85. Развертка LI, проведенная с помощью желтого светодиода Osram, показывает, что измерения методом одиночного импульса дают падение выходного светового потока на 25%, а измерения методом тестирования постоянного тока дают падение на 70%.
