需要散热器吗？

我们假设所讨论的应用中有一个采用 TO-220 封装的晶体管，其中导通和开关损耗等于 2.78 W 功耗。此外，环境工作温度不会超过 50°C。这个晶体管需要散热器吗？
图 1：配备散热器的典型 TO-220 封装的正视图和侧视图（图片来源：CUI Inc）

首先，必须找出并理解可能阻止 2.78 W 热量耗散到周围空气中的所有热阻的特征。如果不能有效地分散这些特征，TO-220 封装内的结温将超过建议的工作要求，具体对硅而言，通常为 125°C。

一般而言，晶体管供应商会记录所有结环热阻，并用符号 Rθ J-A 表示，计量单位为 °C/W。该单位表示，器件内每消耗一个功率单位（瓦），预计结温将会升高到 TO-220 封装周围环境温度以上的温度值。

举例说明，当晶体管供应商记录的结环热阻为 62°C/W 时，TO-220 封装内的 2.78 W 功耗将使结温升高到高于环境温度 172°C 以上，计算方法：2.78 W x 62°C/W。如果假设该器件的最坏环境温度为 50°C，则结温将达到 222°C，计算方法：50°C + 172°C。由于这种情况远远超过硅的额定温度 125°C，因此很可能对晶体管造成永久性损坏。由此可见，绝对有必要安装散热器。

如果针对此应用安装散热器，则会显著降低结环热阻。下一步，确定需要多低的热阻通路才能确保操作安全可靠。