2SK2232のヒートシンク設計

ここを参考に
miqn.net

2SK2232のデータシート

熱特性
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オン抵抗
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放熱しない場合

熱抵抗は62.5℃/W
最大ジャンクション温度は150℃。安全を見込んで9割の135℃とする。
外気温度は屋外も考慮して35℃とする。
許容発熱量は、 \dfrac{T_j-T_a}{R_{th}}=\dfrac{135-35}{62.5}=1.6[W]
オン抵抗は R_{DS}=36mΩ。
電源電圧が12Vのとき、許容電流は  I^2 R=1.6[W]より、I= sqrt{\dfrac{1.6}{0.036}}=6.67[A]

ヒートシンクで放熱する場合

熱抵抗は3.57℃/W
MOSFETをヒーターの駆動に使うことを考え、電源電圧は12V、電流を16A流したいとする。この場合、許容電力は I^2 R=16^2 \times 0.036=9.216[W]を達成したい。
このとき、ヒートシンクMOSFETを含む系の熱損失 R_{th}は次の値以下である必要がある。
 R_{th}<\dfrac{T_j-T_a}{P_D}=\dfrac{135-35}{9.216}=10.85[℃/W]
MOSFET単体の熱抵抗が3.57なので、ヒートシンクの熱抵抗は、10.85-3.57=7.28[℃/W]以下であれば良い。