（高清版）GBT 8446.2-2022 電力半導(dǎo)體器件用散熱器 第2部分：熱阻和流阻測(cè)量方法

代替GB/T8446.2—2004電力半導(dǎo)體器件用散熱器第2部分：熱阻和流阻測(cè)量方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T8446.2—2022前言 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 14熱阻測(cè)量方法 24.1原理 24.2溫度測(cè)量的規(guī)定點(diǎn) 24.3規(guī)定點(diǎn)溫度的測(cè)量 34.4測(cè)量系統(tǒng) 34.5測(cè)量條件 54.6測(cè)量程序 55流阻測(cè)量方法 65.1原理 65.2壓力測(cè)量的規(guī)定點(diǎn) 65.3測(cè)量系統(tǒng) 75.4測(cè)量條件 75.5測(cè)量程序 7附錄A(資料性)通過測(cè)量熱流確定雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體的熱阻 8附錄B(資料性)熱平衡相對(duì)誤差計(jì)算 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。GB/T8446《電力半導(dǎo)體器件用散熱器》與下列標(biāo)準(zhǔn)共同構(gòu)成我國(guó)電力半導(dǎo)體器件用散熱器系列標(biāo)準(zhǔn)：——JB/T——JB/T——JB/T——JB/T電力半導(dǎo)體器件用型材散熱器技術(shù)條件；電力半導(dǎo)體器件用型材散熱體外形尺寸；電力半導(dǎo)體器件用熱管散熱器；電力半導(dǎo)體器件用散熱器選用導(dǎo)則。本文件是GB/T8446《電力半導(dǎo)體器件用散熱器》的第2部分。GB/T8446已經(jīng)發(fā)布以下部分：——第1部分：散熱體；——第2部分：熱阻和流阻測(cè)量方法；——第3部分：絕緣件和緊固件。本文件代替GB/T8446.2—2004《電力半導(dǎo)體器件用散熱器第2部分：熱阻和流阻測(cè)試方法》。與GB/T8446.2—2004相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)變化如下：a)增加了“規(guī)范性引用文件”“術(shù)語和定義”兩章(見第2章和第3章);b)更改了熱阻測(cè)量的規(guī)定，并作為第4章(見第4章，2004年版的第2章～第5章);c)更改了流阻測(cè)量的規(guī)定，并作為第5章(見第5章，2004年版的3.2、3.4和第5章)。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)電力電子系統(tǒng)和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC60)歸口。本文件起草單位：祥博傳熱科技股份有限公司、廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份有限公司、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司、西安派瑞功率半導(dǎo)體變流技術(shù)股份有限公司、江蘇新彩陽機(jī)電技術(shù)有限公司、河北華整實(shí)業(yè)有限公司、中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司、江蘇宏微科技股份有限公司、江蘇海鼎電氣科技有限公司、湖北臺(tái)基半導(dǎo)體股份有限公司、西安電力電子技術(shù)研究所。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——1987年首次發(fā)布為GB/T8446.2,2004年第一次修訂；——本次為第二次修訂。GB/T8446《電力半導(dǎo)體器件用散熱器》給出構(gòu)成電力半導(dǎo)體器件用散熱器的散熱體、絕緣件和緊固件的技術(shù)要求，檢驗(yàn)規(guī)則，標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存要求以及散熱體的熱阻和流阻測(cè)量方法，擬由3個(gè)部分組成?！?部分：散熱體。目的在于規(guī)定構(gòu)成電力半導(dǎo)體器件用散熱器的散熱體的術(shù)語和定義、技術(shù)——第2部分：熱阻和流阻測(cè)量方法。目的在于規(guī)范構(gòu)成電力半導(dǎo)體器件用散熱器的散熱體(包括鑄造、擠壓、型材和熱管散熱體)的熱阻和流阻測(cè)量方法。——第3部分：絕緣件和緊固件。目的在于規(guī)定構(gòu)成電力半導(dǎo)體器件用散熱器的絕緣件和緊固件的技術(shù)要求、檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存要求。1電力半導(dǎo)體器件用散熱器第2部分：熱阻和流阻測(cè)量方法本文件給出了電力半導(dǎo)體器件用散熱體的熱阻和流阻的術(shù)語和定義以及測(cè)量方法。本文件適用于電力半導(dǎo)體器件用散熱體(包括鑄造、擠壓、型材和熱管散熱體)的熱阻和流阻測(cè)量。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T8446.1—2022電力半導(dǎo)體器件用散熱器第1部分：散熱體3術(shù)語和定義GB/T8446.1—2022界定的術(shù)語和定義適用于本文件。R在熱平衡條件下，散熱體臺(tái)面溫度和冷卻媒質(zhì)中的規(guī)定點(diǎn)溫度之間的溫度差與產(chǎn)生該溫度差的耗散功率(熱流)之比。注：熱阻的單位為攝氏度每瓦(℃/W)或開爾文每瓦(K/W)。(散熱體的)流阻inlet-outletfluidpressuredrop(ofaradiator)(散熱體的)壓力降在穩(wěn)態(tài)條件下，規(guī)定的風(fēng)道或水路中，冷卻媒質(zhì)在散熱體上游側(cè)規(guī)定點(diǎn)和下游側(cè)規(guī)定點(diǎn)處的總壓力的差。注1:流阻在風(fēng)道系統(tǒng)中也稱為風(fēng)阻，在水路系統(tǒng)中也稱為水阻。注2:流阻的單位為帕(Pa)。注3:散熱體在風(fēng)道或水路中相向迎面冷卻媒質(zhì)流向的一側(cè)為上游側(cè)，其相反的一側(cè)為下游側(cè)。注4:總壓力為靜壓力與動(dòng)壓力的代數(shù)和。冷卻媒質(zhì)coolingmedium將半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量帶走的液體(例如，水)或氣體(例如，空氣)。[來源：GB/T3859.1—2013,3.8.1,有修改]2GB/T8446.2—20224熱阻測(cè)量方法4.1原理施加流經(jīng)散熱體的熱流(功率)P。達(dá)到熱平衡后，測(cè)量散熱體臺(tái)面溫度T、和冷卻媒質(zhì)(例如，水或空氣)中的規(guī)定點(diǎn)的溫度T.。散熱體的熱阻R、由公式(1)計(jì)算。式中：Rs——散熱體的熱阻；T、——散熱體臺(tái)面溫度；T,——冷卻媒質(zhì)中的規(guī)定點(diǎn)的溫度；P——造成規(guī)定點(diǎn)之間的溫度差的熱流(功率)。單側(cè)散熱半導(dǎo)體器件(例如，螺栓形器件、某些半導(dǎo)體模塊)用散熱體的熱阻可直接由公式(1)計(jì)算。雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體的熱阻被認(rèn)為由其高電位主端子側(cè)散熱體的分熱阻R。與其低電位主端子側(cè)散熱體的分熱阻R(k)并聯(lián)構(gòu)成。兩個(gè)分熱阻分別由公式(2)和公式(3)計(jì)算。 (2)式中：R()——雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件高電位主端子側(cè)散熱體的分熱阻；T(A)——雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件高電位主端子側(cè)散熱體的臺(tái)面溫度；T,——冷卻媒質(zhì)中的規(guī)定點(diǎn)的溫度；PA——流經(jīng)雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件高電位主端子側(cè)散熱體的功率。式中：R(k)——雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件低電位主端子側(cè)散熱體的分熱阻；T(k)——雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件低電位主端子側(cè)散熱體的臺(tái)面溫度；T,——冷卻媒質(zhì)中的規(guī)定點(diǎn)的溫度；Pk——流經(jīng)雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件低電位主端子側(cè)散熱體的功率。雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體的熱阻由公式(4)計(jì)算。式中：R——雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體的熱阻；Rs(A)——雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件高電位主端子側(cè)散熱體的分熱阻；R(k)——雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件低電位主端子側(cè)散熱體的分熱阻。通過測(cè)量熱流確定雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體的熱阻的方法見附錄A。4.2溫度測(cè)量的規(guī)定點(diǎn)4.2.1測(cè)量散熱體臺(tái)面溫度T、的規(guī)定點(diǎn)為該臺(tái)面上的下游側(cè)，一個(gè)直徑0.其位置如下：3——熱源為雙側(cè)散熱器件：其管殼的臺(tái)面圓周外2mm處；——熱源為螺栓形器件：其管殼的底座最大直徑的圓周外2mm處；——熱源為半導(dǎo)體模塊：其底板的長(zhǎng)邊中點(diǎn)外2mm處。4.2.2測(cè)量冷卻媒質(zhì)溫度T.的規(guī)定點(diǎn)為：——空氣冷卻散熱體：規(guī)定的風(fēng)道中，被測(cè)散熱體的上游側(cè)距其300mm處(見4.4.3.1)、風(fēng)道通風(fēng)路徑橫截面的幾何中心點(diǎn)；——水冷卻散熱體：規(guī)定的冷卻水管道中，被測(cè)散熱體的上游側(cè)、距冷卻水進(jìn)入其端口200mm±5mm、沿冷卻水管道的垂直徑向且距管道內(nèi)壁底部d/3(d為管道內(nèi)徑)處(見4.4.3.2);——自冷散熱體(適用時(shí)):自冷環(huán)境箱中，被測(cè)散熱體中心正下方200mm處。注：對(duì)于空氣冷卻散熱體或自冷散熱體，通常用T。代替T,。T。為測(cè)量時(shí)的環(huán)境空氣溫度。4.3規(guī)定點(diǎn)溫度的測(cè)量4.3.1散熱體臺(tái)面溫度(T、)可使用截面直徑不大于0.25mm、熱端焊球直徑不大于0.8mm的熱電偶測(cè)量，且保持熱電偶的熱端不出現(xiàn)短路。宜采用如下方法安裝熱電偶：——將熱電偶的熱端焊球插入散熱體臺(tái)面上的溫度規(guī)定點(diǎn)；——敲擊溫度規(guī)定點(diǎn)孔口處的金屬，使孔中的熱電偶熱端焊球與孔的內(nèi)壁緊密、可靠地接觸。4.3.2冷卻媒質(zhì)溫度T,或環(huán)境空氣溫度T。使用測(cè)溫儀測(cè)量。測(cè)量系統(tǒng)包括加熱電流單元、溫度測(cè)量?jī)x表以及測(cè)量冷卻媒質(zhì)(水或空氣)規(guī)定點(diǎn)溫度和速度(對(duì)于空氣冷卻散熱體)或流量(對(duì)于水冷卻散熱體)的溫度測(cè)量?jī)x表和風(fēng)速計(jì)、流量計(jì)。熱阻測(cè)量的準(zhǔn)確度主要取決于功率P和散熱體臺(tái)面溫度T、的測(cè)量準(zhǔn)確度。安培表、伏特表或瓦特表和測(cè)溫儀的準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級(jí)。如果測(cè)量系統(tǒng)的電壓達(dá)幾十伏，應(yīng)注意避免影響測(cè)量結(jié)果。4.4.2功率(熱流)的產(chǎn)生可使用半導(dǎo)體器件或?qū)⒎蠚W姆定律的電阻性元件封裝在半導(dǎo)體器件管殼內(nèi)制成的發(fā)熱元件作為熱源。為避免半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通角對(duì)功率計(jì)算的影響，宜使用整流二極管作為熱源。產(chǎn)生功率(熱流)的方法有直流電流法、半正弦波電流法和發(fā)熱元件模擬法。宜采用直流電流法。如果采用其他方法，應(yīng)校核其與直流電流法測(cè)量結(jié)果的一致性。a)直流電流法對(duì)作為熱源的半導(dǎo)體器件施加直流電流，從而產(chǎn)生功率Pa。該功率P。由公式(5)計(jì)算。式中：I,——產(chǎn)生功率P。的直流電流；Vp——半導(dǎo)體器件兩端的直流電壓。b)半正弦波電流法對(duì)作為熱源的半導(dǎo)體器件施加半正弦波電流，從而產(chǎn)生功率Pi。該功率P。由公式(6)計(jì)算。P=Vro·IFAv)+2.46×rro·If(Av)……(6)4風(fēng)H溫風(fēng)H溫度測(cè)量?jī)x表式中：Vro——半導(dǎo)體器件的門檻電壓，單位為伏(V);rro——半導(dǎo)體器件的斜率電阻，單位為歐(Ω);IrAv)——產(chǎn)生功率P,的半正弦波電流的平均值，單位為安(A)。c)發(fā)熱元件模擬法對(duì)作為熱源、符合歐姆定律的電阻性元件封裝在半導(dǎo)體器件管殼內(nèi)制成的發(fā)熱元件施加電流，從而產(chǎn)生功率Pa。該功率P。由公式(5)計(jì)算或使用瓦特表測(cè)量。通過測(cè)量熱流確定雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體的熱阻的方法見附錄A。4.4.3.1空氣冷卻散熱體測(cè)量系統(tǒng)空氣冷卻散熱體可使用風(fēng)道測(cè)量。測(cè)量系統(tǒng)包括加熱電流單元、散熱體臺(tái)面溫度測(cè)量?jī)x表、冷卻媒質(zhì)溫度測(cè)量?jī)x表、風(fēng)道和風(fēng)速計(jì)(見圖1。圖1中的壓差計(jì)用于第5章給出的流阻測(cè)量)。加熱電流單元加熱電流冷卻發(fā)熱元件風(fēng)速計(jì)壓差計(jì)散熱體臺(tái)面溫度測(cè)量?jī)x表被測(cè)散熱體一標(biāo)引序號(hào)說明：D=10mm±2mm。圖1空氣冷卻散熱體測(cè)量系統(tǒng)熱電偶的熱端應(yīng)處于下游側(cè)，并加以掩蔽。溫度計(jì)的位置應(yīng)符合4.2.2的規(guī)定。風(fēng)速計(jì)測(cè)量探頭的位置與之相同。4.4.3.2水冷卻散熱體測(cè)量系統(tǒng)水冷卻散熱體測(cè)量系統(tǒng)包括加熱電流單元、散熱體臺(tái)面溫度測(cè)量?jī)x表、冷卻媒質(zhì)溫度測(cè)量?jī)x表、供水系統(tǒng)以及流量計(jì)(見圖2。圖2中的壓差計(jì)用于第5章給出的流阻測(cè)量)。冷卻媒質(zhì)溫度測(cè)量?jī)x表探頭的位置應(yīng)符合4.2.2的規(guī)定。5壓差計(jì)加熱電流單元加熱電流單元單位為毫米a)水冷卻散熱體測(cè)量流程示意圖b)溫度測(cè)量?jī)x表位置詳圖標(biāo)引序號(hào)說明：d——管道內(nèi)徑。圖2水冷卻散熱體測(cè)量系統(tǒng)自冷散熱體測(cè)量系統(tǒng)包括加熱電流單元、散熱體臺(tái)面溫度測(cè)量?jī)x表、自冷環(huán)境箱以及測(cè)量箱中空氣溫度的溫度計(jì)。被測(cè)散熱體應(yīng)懸掛于自冷環(huán)境箱內(nèi)的中部，其葉片應(yīng)順應(yīng)空氣的自然對(duì)流。自冷環(huán)境箱的內(nèi)部空間應(yīng)足以保持箱中被測(cè)散熱體四周200mm處的溫差不大于2℃,空氣自然對(duì)流的速度不大于0.5m/s。4.5測(cè)量條件加熱功率應(yīng)在被測(cè)散熱體溫升與加熱功率(宜參考被測(cè)散熱體的耗散功率)的關(guān)系曲線的線性范圍內(nèi)選取。4.5.2被測(cè)散熱體和作為其熱源的元器件的安裝力或安裝力矩安裝被測(cè)散熱體和作為其熱源的半導(dǎo)體器件的力或力矩應(yīng)符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(如果有)的規(guī)定。安裝作為熱源的發(fā)熱元件的力或力矩參照其封裝管殼對(duì)應(yīng)的器件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。4.5.3被測(cè)散熱體的冷卻條件測(cè)量過程中，被測(cè)散熱體的冷卻條件如下：——空氣冷卻散熱體：風(fēng)道中的風(fēng)速為6m/s,被測(cè)散熱體的上游側(cè)規(guī)定點(diǎn)(見4.2.2)的溫度為環(huán)境空氣溫度； 水冷卻散熱體：冷卻水流量為4L/min,被測(cè)散熱體的上游側(cè)規(guī)定點(diǎn)(見4.2.2)的溫度為35_3℃;——自冷散熱體：空氣自然對(duì)流的速度不應(yīng)超過0.5m/s,規(guī)定點(diǎn)的溫度為環(huán)境空氣溫度。測(cè)量準(zhǔn)備步驟如下：6GB/T8446.2—2022——按照4.5.2的規(guī)定，將作為熱源的半導(dǎo)體器件/發(fā)熱元件安裝到被測(cè)散熱體上；——將被測(cè)散熱體安置在測(cè)量系統(tǒng)中的規(guī)定位置；——按照4.2.1和4.3.1的規(guī)定安置熱電偶；——按照4.2.2和4.3.2的規(guī)定安置冷卻媒質(zhì)溫度測(cè)量?jī)x表；——連接加熱電流單元；——調(diào)整測(cè)量?jī)x表的零點(diǎn)(如果必要)。4.6.2測(cè)量步驟測(cè)量熱阻的步驟如下：——按照4.5.3的規(guī)定調(diào)整冷卻條件；——按照4.5.1的規(guī)定施加加熱電流；——達(dá)到熱平衡后，記錄加熱電流Ir[或Irav]、半導(dǎo)體器件兩端的直流電壓Vr(或半導(dǎo)體器件的門檻電壓Vro和斜率電阻rro)、規(guī)定點(diǎn)溫度T,(或Ta)和T、的值。如果測(cè)得的冷卻媒質(zhì)溫度T,偏差較大，可通過計(jì)算熱平衡相對(duì)誤差進(jìn)行評(píng)估(見附錄B)。功率P按照4.4.2的規(guī)定計(jì)算。對(duì)于單側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體，熱阻R由公式(1)計(jì)算。對(duì)于雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體，應(yīng)由公式(2)和公式(3)分別計(jì)算分熱阻R。(和R。(k),然后由公式(4)計(jì)算熱阻R。當(dāng)R。=Rk,或同時(shí)滿足T、N=T(k)和PA=PK時(shí)，見公式(7)或公式(8)。 (7) (8)如果PA和(或)Pk未知而不便計(jì)算R和(或)Ra(k),熱阻R?？捎晒?9)近似計(jì)算。 (9)5流阻測(cè)量方法5.1原理流阻△p由公式(10)計(jì)算?！鱬=pin—Pou……(10)pin——上游側(cè)規(guī)定點(diǎn)處的冷卻媒質(zhì)壓力；pou——下游側(cè)規(guī)定點(diǎn)處的冷卻媒質(zhì)壓力。5.2壓力測(cè)量的規(guī)定點(diǎn)壓力測(cè)量的規(guī)定點(diǎn)為：——空氣冷卻散熱體：規(guī)定的風(fēng)道中，被測(cè)散熱體的上游側(cè)和下游側(cè)距其300mm處(見4.4.3.1)、風(fēng)道通風(fēng)路徑橫截面的幾何中心點(diǎn)；——水冷卻散熱體：規(guī)定的冷卻水管道中，被測(cè)散熱體的上游側(cè)和下游側(cè)、距冷卻水進(jìn)入和離開其端口200mm±5mm、沿冷卻水管道的垂直徑向且距管道內(nèi)壁底部d/3(d為管道內(nèi)徑)處(見75.3測(cè)量系統(tǒng)5.3.1空氣冷卻散熱體測(cè)量系統(tǒng)空氣冷卻散熱體測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)量風(fēng)道中空氣速度的風(fēng)速計(jì)以及測(cè)量流阻(△p)的壓差計(jì)(見圖1)。壓差計(jì)的橡膠管應(yīng)分別套接在距被測(cè)散熱體的上游側(cè)和下游側(cè)300mm處的風(fēng)道側(cè)壁上的金屬管上。金屬管的內(nèi)徑不應(yīng)大于6mm,且不應(yīng)伸入風(fēng)道內(nèi)。5.3.2水冷卻散熱體測(cè)量系統(tǒng)水冷卻散熱體測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)量水路中冷卻水壓力pin和psut的壓力表(或測(cè)量流阻△p的壓差計(jì)),以及測(cè)量水流量的流量計(jì)(見圖2)。5.4測(cè)量條件測(cè)量條件見4.5.3。5.5測(cè)量程序測(cè)量準(zhǔn)備步驟如下：——按照4.5.2的規(guī)定，將作為熱源的半導(dǎo)體器件/發(fā)熱元件安裝到被測(cè)散熱體上；——將被測(cè)散熱體安置在測(cè)量系統(tǒng)中的規(guī)定位置；——將壓力表或壓差計(jì)等測(cè)量?jī)x表的探頭安置在規(guī)定位置；——調(diào)整測(cè)量?jī)x表的零點(diǎn)(如果必要)。散熱體的流阻△p可直接由壓差計(jì)讀出，或根據(jù)被測(cè)散熱體的上游側(cè)和下游側(cè)壓力測(cè)量規(guī)定點(diǎn)(見5.2)處的壓力表上的讀數(shù)由公式(10)計(jì)算。8GB/T8446.2—2022(資料性)通過測(cè)量熱流確定雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體的熱阻A.1目的通過測(cè)量熱流，確定雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體的熱阻。A.2測(cè)量原理分別測(cè)量雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件高電位主端子側(cè)散熱體的分熱阻R。和低電位主端子側(cè)散熱體的分熱阻R(K):a)利用已校準(zhǔn)的熱阻器(圖A.la)中置于雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件與被測(cè)散熱體之間的rA和rk],分別測(cè)量從雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件的高電位主端子側(cè)和低電位主端子側(cè)到相應(yīng)兩個(gè)散熱體的熱流；1)外部施加從雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件高電位主端子側(cè)到低電位主端子側(cè)的熱流(見圖A.la)],測(cè)量串聯(lián)熱阻Rs[Rs=R(+R(k)];2)測(cè)量雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件的耗散功率[見圖A.1b]];3)測(cè)量分流到高電位主端子側(cè)和低電位主端子側(cè)的功率，由此和已知的Rs值計(jì)算兩個(gè)分熱阻。rA和rk——已校準(zhǔn)的熱阻器a)從高電位主端子側(cè)到低電位主端子側(cè)施加熱流的裝置b)雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件耗散功率測(cè)量和校準(zhǔn)裝置圖A.1通過測(cè)量熱流確定雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件用散熱體熱阻的裝置rA和rk的校準(zhǔn)：式中：D——圓柱形適配器的直徑，單位為厘米(cm);l——熱敏元件安裝點(diǎn)間的軸向距離，單位為厘米(cm);…………9GB/T8446.2—2022λ——適配器的材料熱導(dǎo)率，單位為瓦每厘米開[W/(cm·K)]。由于下述原因，使用公式(A.1)僅是估算：——已知的熱常數(shù)λ不夠精確；——l值、D值和熱敏元件靈敏度的公差未知。因此，宜仔細(xì)校準(zhǔn)適配器。校準(zhǔn)采用圖A.1b)所示裝置進(jìn)行。采用對(duì)稱的電加熱元件作為熱源，測(cè)量其總電功率P。兩個(gè)適配器以及高電位主端子側(cè)和低電位主端子側(cè)兩個(gè)散熱體的安置應(yīng)相同，以使在兩側(cè)耗散的功率相等。根據(jù)測(cè)得的溫度差，可分別由公式(A.2)和公式(A.3)計(jì)算rA和rg。rk=2×(T2?-T?)/P……………(A.3)如果采用半導(dǎo)體器件作為發(fā)熱元件，宜采用熱對(duì)稱的器件，以避免熱流不對(duì)稱而導(dǎo)致復(fù)雜化?？煞D(zhuǎn)加熱元件，采用上述方法再次校準(zhǔn)r?和rk。如果兩次結(jié)果不同，應(yīng)取兩次測(cè)量的平均值。在校準(zhǔn)和測(cè)量期間，雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件和被測(cè)散熱體應(yīng)具有良好的熱絕緣，以使對(duì)環(huán)境空氣的損耗可忽略(無論如何，與校準(zhǔn)、測(cè)量時(shí)的損耗同一數(shù)量級(jí))。適配器可采用銅或鈹-銅。后者較硬，熱導(dǎo)率較低。測(cè)量高電位主端子側(cè)和低電位主端子側(cè)被測(cè)散熱體的溫度宜采用表面測(cè)量的熱電偶或電阻溫度計(jì)，且用彈簧使之與被測(cè)散熱體接觸良好。另一方法是在適配器與被測(cè)散熱體的接觸面中心正下方規(guī)定的小距離處測(cè)量溫度。但是，該距離產(chǎn)生的附加熱阻和表面接觸熱阻包含在分熱阻的測(cè)量值中。修正方法為從測(cè)量值中減去附加熱阻的典型值。重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)定期檢查適配器與被測(cè)散熱體的接觸板的質(zhì)量。A.3注意事項(xiàng)A.4測(cè)量程序測(cè)量分兩步進(jìn)行。a)使用圖A.la)所示的加熱和冷卻系統(tǒng)保持流過雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件的熱流。達(dá)到熱平衡后，記錄兩個(gè)適配器上的溫度Tu、T?、T?a、T?4、Ti?和Ti?。由公式(A.4)和公式(A.5)分別計(jì)算流經(jīng)雙側(cè)散熱半導(dǎo)體器件高電位主端子側(cè)和低電位主端子側(cè)的熱流：Pa=(T?6-Tis)/rA…………