測量小型封裝的運(yùn)算放大器或類似器件芯片溫度的最佳辦法是什么?

測量結(jié)溫或芯片溫度的方法有幾種，某些方法較優(yōu)。今天小編給大家介紹了 4 種方法——

01 使用經(jīng)典結(jié)溫方程

下面給出的是經(jīng)典結(jié)溫方程：

TJ = TA + PD?JA

結(jié)溫 TJ 等于環(huán)境溫度 TA 加上器件功耗 PD 與器件熱阻 θJA 的乘積。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，這種計(jì)算相當(dāng)保守，得到的結(jié)溫大約比實(shí)際結(jié)溫高出 30%～50%，具體情況取決于制造商。

02 使用熱電偶

對于較大型封裝來說，這種測量方法較為準(zhǔn)確；但在較小型封裝器件使用時(shí)就會遇到問題。例如，SC70 或 SOT 等小型封裝貼敷熱電偶的面積較小。即使您能在一個(gè)封裝上貼敷熱電偶，熱電偶的熱質(zhì)量實(shí)際上起到散熱器的作用，從器件上吸走部分熱量，從而給測量結(jié)果帶來誤差。

03 使用紅外照相機(jī)

這種方法實(shí)際上是測量封裝外部的殼溫，能夠準(zhǔn)確地測量較小型封裝的芯片溫度。在大多數(shù)情況下，殼溫與結(jié)溫之差只是幾度。這種方法的缺陷是紅外照相機(jī)價(jià)格往往相當(dāng)高，大約是數(shù)萬美元。

04 利用片上二極管作為溫度傳感器

這是一種最經(jīng)濟(jì)且最準(zhǔn)確的方法。從半導(dǎo)體物理學(xué)的角度，我們知道在 PN 結(jié)上施加恒流源后，結(jié)電壓隨著溫度的變化大約是 -1 mV/°C ～ -2 mV/°C。描繪二極管電壓隨著溫度的變化特征可以使用戶測量二極管電壓，并很容易地確定芯片溫度。其中的竅門找到可以在運(yùn)算放大器中作為傳感器的二極管。大多數(shù)運(yùn)算放大器無法提供專門的測溫二極管，但您可以使現(xiàn)有二極管履行測溫功能。

如今的大多數(shù)放大器，如果不是全部，都內(nèi)置靜電放電（ESD）保護(hù)二極管以及輸入保護(hù)二極管。ESD 二極管連接放大器的輸入端與輸出端，以提供擺幅。因此，可以連接這些二極管，并利用它們作為輪廓（outlined）測量運(yùn)算放大器的芯片溫度。

審核編輯黃昊宇