第四节 功率管的散热问题
功率管是电路中最容易受到损坏的器件。
损坏的主要原因是由于管子的实际耗散功率
超过了额定数值。而晶体管的耗散功率取决
于管子内部结温 Tj。当 Tj超过允许值后，电
流将急剧增大而使晶体管烧坏。一般情况下，
硅管允许结温为 120~200℃,锗管为 85℃ 左
右（具体标准在产品手册中给出）。
耗散功率
耗散功率是指在一定条件下使结温不超过
最大允许值时的电流与电压乘积。管子消耗的
功率越大，结温越高。要保证管子结温不超过
允许值，就必须将产生的热散发出去。散热条
件越好，则对应于相同结温允许的管耗越大，
输出功率也就越大。
在功率管中, 集电极损耗的功率是产生热量
的源泉, 它使结温升高到 Tj。 如果不加散热器,
晶体管依靠本身外壳直接向环境散热, 由于管壳
小, 热阻大, 散热效果差；如果功率管装上散热
器, 则热量将主要通过散热器向环境散热, 等效
热阻较小, 管子允许的 PCM较大 。 以 3AD6为例,
不加散热装置时, 允许的功耗 PCM仅为 1W,如果
加 120× 120× 4mm3 散热板时, 则允许的 PCM可
增至 10W,可见, 给功率管加装散热装置, 有利
于提高管子的允许功耗 PCM。
功率管的最大允许耗散功率 PCM,决定于总的
热阻 RT,最高允许结温 Tj和环境温度 Ta。 它们之
间的关系为
在一定的温升下, RT小, 也就是散热能力强,
功率管允许的耗散功率就大；另一方面, 在一定
的 Tj和 RT条件下, 环境温度 Ta愈低, 允许的 PCM也
大 。
TajCM RTTP )( ??
实验证明：散热器散热情况（热阻）与散热器
的材料及散热面积、厚薄、颜色和散热器的安装位
置等因素有关。当散热器垂直或水平放置时利于通
风，散热效果较好。散热器表面钝化涂黑，有利于
热辐射，从而可以减小热阻。接触热阻取决于接触
面的情况，如面积大小、压紧程度等。若在界面涂
导热性能较好的硅脂可减小热阻。当需要与散热器
绝缘时，垫入绝缘层也会形成热阻。
因此，为了使放大器能输出更大的功率，
而不致于损坏晶体管，必须给功率管安装散热
器，以散发集电结所产生的热量。否则，将不
能充分利用功率管的输出功率。必要时还可以
采用风冷、水冷、油冷等方法来散热。