ジャンクション温度の計算

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ジャンクション温度の基礎

トランジスタや IC、LED などの半導体は、動くと電力の一部が熱になります。ジャンクション温度（Tj）は、部品の外側ではなく、内部で実際に電気が流れているチップ部分の温度です。

なぜ気にするのか

半導体のデータシートには、超えてはいけない温度の上限が「最大ジャンクション温度（Tj max）」として書かれています（例: 150 ℃）。超えると壊れたり、寿命が大きく縮んだりします。上限より下でも、温度が高いほど寿命は短くなる傾向があるので、余裕を持たせます。

熱抵抗という考え方

熱は温度の高いところから低いところへ流れ、その流れにくさを熱抵抗（℃/W）で表します。熱抵抗が 50 ℃/W の部品で 1 W を消費すると、周囲より 50 ℃ 高くなる、という読み方です。周囲が 40 ℃ なら、チップは 90 ℃ になります。「温度差 ＝ 電力 × 熱抵抗」という形は、オームの法則（電圧 ＝ 電流 × 抵抗）と同じです。

データシートの値をそのまま信じない

θja（チップから周囲の空気まで）の値は、規格で決めた試験用の基板に載せたときのものです。実際の基板の銅箔の広さ、放熱器の有無、風の当たり方で大きく変わります。計算は余裕を見た目安にして、試作で温度を測って確かめます。

このページに出てくる言葉

ジャンクション（接合部）

半導体チップの中で電気が流れる部分。

損失（P）

部品の中で熱に変わる電力。単位は W。

θja・θjc

チップから周囲の空気まで・チップからケース表面までの熱抵抗。

Ta

周囲温度。部品のまわりの空気の温度。

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