表面温度测量:热电偶的种类

分享到:

本文的关键要点

・在测量已安装的半导体元器件的表面温度时,通常多使用热电偶。

・在本文中使用一等标准K型热电偶和AWG38导线。

 

如“TJ的估算:使用ΨJT的计算示例”中所述,使用ΨJT估算TJ时需要TT值。为了获得TT值,就需要测量各半导体元器件的封装顶部中心温度。

测量电子元器件表面温度的方法有两种:①使用热电偶的接触式测量;②使用辐射温度计或测温仪等测量物体表面辐射出来的能量。不过在现实中,测量已安装在电路板上的各元器件的表面温度时,多使用①中的热电偶方法,所以在这里我们将介绍一下使用热电偶测量表面温度时的相关要点。

熱電対による、ICのTT測定イメージ

热电偶的种类

热电偶(IEC标准热电偶)分为很多种类,用B、R、S、N、K、E、J、T、C型等符号来表示。每种热电偶都都其可测量的温度范围和特性特点。下表中列出了K型和T型热电偶的特点,这两种通常多用于测量电子元器件和设备等的温度。

IEC代码

涂层颜色

构成材料

等级

温度范围 (℃)

容差(℃)

+极

-极

K型

绿色

镍铬合金
热导率
(~19W/mk)

镍铝合金
热导率
(~30W/mk)

1

-40~+375

±1.5

2

-40~+333

±2.5

3

-164~+40

±2.5

T型

棕色


热导率
(~385W/mk)

铜镍合金
热导率
(~19W/mk)

1

-40~+125

±0.5

2

-40~+133

±1.0

3

-67~+40

±1.0

为了更大程度地减少从热电偶的散热量,在本文中使用了K型热电偶。此外,我们选用了本身容差很小的一等标准热电偶和AWG38(JEDEC标准推荐使用AWG36~40)导线。

 

继续阅读
热电偶的基础知识

“热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。

SPICE模拟器和SPICE模型

本文将介绍基于Spice的模拟器和SPICE模型的下载地址。还是实际试用一下更容易理解。由于这些软件在通用的PC和OS条件下即可运行,所以请先尝试使用一下。

何谓SPICE

近年来,利用软件进行仿真的技术已经在电子电路的设计和评估中得到广泛应用。这其中也是有诸多原因的。例如,随着运行和信号的高速化,加之电子元器件的小型化和表面贴装趋势等,以往使用面包板的评估方式已经越来越不现实。然而,能够简便且迅速地确认运行情况和特性、能够以几乎最佳的条件进入实际评估、能够减少试制次数等开发成本和周期,是比什么都重要的关键所在。为了应对这种情况并满足这类需求,电子元器件制造商们纷纷提供仿真用的元器件数据,并推出很多被称为“模拟器”的仿真软件。

表面温度测量:热电偶 的固定方法

・将热电偶的测量端(连接端)固定到IC等封装上的方法有两种:①使用聚酰亚胺(PI)胶带等;②使用环氧树脂粘结剂。 ・JEDEC推荐使用环氧树脂粘结剂的方法。 ・除了热电偶测量端的固定方法外,导线的处理也会影响到测量结果,因此应沿着发热源敷设导线。

表面温度测量:热电偶的种类

・在测量已安装的半导体元器件的表面温度时,通常多使用热电偶。 ・在本文中使用一等标准K型热电偶和AWG38导线。