2.2.2 DC/DC热耦合及热性能表征

厚膜DC/DC内部与热密切相关的12个内装元器件列于表2-1，有控制升压或降压的变压器、控制转换效率的脉宽调制器（PWM）、三端稳压器、反馈输出电压波动信息并控制PWM脉宽使其输出电压稳定的光耦合器、通过开关特性提高变压器工作效率的VDMOS开关管、整流及滤波的肖特基二极管（SBD）、输入/输出滤波电容器（MLCC）、输入/输出滤波电感器、限流厚膜电阻R、电源辅助三极管（BJT）等。

厚膜DC/DC是典型的多热源组件，其热性能表征包括每一个内装元器件的温度，且内装元器件的高密度组装，使得元器件之间的热耦合效应明显，耦合热阻亦是厚膜DC/DC热阻的组成部分。由式（1-18）和式（1-19）可知，含12个主要元器件的厚膜DC/DC的稳态热性能表征如下。

1.厚膜DC/DC温度矩阵[T_J]₁₂

以主要内装器件的结温和元件热点温度，表征多热源DC/DC的温度分布状态和多热源特性。

2.厚膜DC/DC结-壳热阻矩阵[θ_JC]_{12× 12}

以DC/DC主要内装元器件的自热传导热阻及相互之间的耦合热阻，表征多热源DC/DC的热传导能力、热源之间的热耦合效应。

则由式（1-20），采用结-壳热阻[θ_JC]_12×12，多热源DC/DC的温度矩阵可表示为：

3.厚膜DC/DC结-环热阻矩阵[θ_JA]_{12×（12+1）}

以主要内装元器件的自热传导热阻、耦合热阻和封装外壳与周边大气环境的对流换热热阻，表征多热源DC/DC的热传导能力、热源之间的耦合效应和封装外壳的对流换热能力。

则由式（1-24），采用结-环热阻[θ_JA]_12×12，多热源DC/DC的温度矩阵可表示为：

4.最高允许壳温T_CM

T_CM是DC/DC的最高允许壳温，针对壳温使用的极限控制，在T_CM条件下工作，DC/DC内装元器件的温度不应超过各自规定的绝对最大额定结温T_CM或热点温度T_HS。DC/DC的T_CM在产品DATASHEET或详细规范中规定。

由上述热性能表征，厚膜DC/DC的12个元器件的结温向量可表示为：

或

[T_J]₁₂=[θ_JC]_12×12·[P_D]₁₂+T_C

其中，第i个器件结温或元件热点温度由下式计算：

T_J,i=θ_i,1P_D1+θ_i,2P_D2+…+θ_i,kP_Dk+…+θ_i,12P_D12+T_C,i=1,2,…,12