2024年5月8日发(作者：学生平板电脑排名)

芯片耗散功率问题

在使用电源类的芯片或者系统的时候，芯片或者系统的耗散功率（power dissipation）是

一个非常值得关注的问题，有时候它能直接关系到一个系统能否正常工作。

芯片的spec上一般都有耗散功率这个参数。比如芯片ZXT10P20DE6，它的datasheet中

有以下参数：

任何TTL或者CMOS器件都是要在一定的结温下，而芯片随着功耗的升高，温度逐渐上

升，当到达最大结温的时候，此时芯片的功耗就是耗散功率。芯片的功耗一般用P=I2R或

者P=UI（线性条件下）来计算。

从ZXT10P20DE6 datasheet，我们可以了解到耗散功率都是在一定条件下测试出来的器

件能够承受的最大功率，超过这个最大功率，器件就可能会遭受不可恢复的损坏。一般测试

条件是环境温度和散热措施。ZXT10P20DE6它的耗散功率是在摄氏25度下，在两个散热

措施： 25mm*25mm 1oz（34um）的铜箔，器件直接焊接在一个FR4 PCB板 下测试出的功

率。

测试环境直接关系到了耗散功率的大小。比如像ZXT10P20DE6，它是一个三极管，他

的最大结温是150度（但实际可能到不了，130度才能正常工作）。在25度环境下它能测出

1.1W耗散功率，但在75度环境下可能它的耗散功率就只有零点几瓦了。不同的散热措施下，

耗散功率也不同，一个是1.1W，一个是1.7W。

表征散热措施一个参数是热阻。 所谓“热阻”（thermal resistance），是指反映阻止热量

传递的能力的综合参量。热阻的概念与电阻非常类似，单位也与之相仿——℃/W，即物体

持续传热功率为1W时，导热路径两端的温差。对散热器而言，导热路径的两端分别是发热

物体（CPU）与环境空气。对于IC而言导热两端路劲是IC最中心与环境空气。

上表中三极管的热阻是73度/W。如果该三极管功耗是1W，则其温度将达到25+73=98

度。如果功耗增加到1.7W, 则三极管的结温就将达到25+1.7*73=25+124=145度。此时芯片

已经达到最大结温，芯片功耗再上升的话，就会损坏芯片。

使用散热措施能够降低器件的热阻，比如AMD一款双核CPU，它做了散热措施之后，热

阻只有0.414度/瓦。

对于一个芯片，我们要怎么关注它的散热问题:

1 查手册了解芯片的耗散功率

2 计算芯片在极端工作条件下的最大功耗

3 对比耗散功率和芯片最大功耗，如果耗散功率小于芯片最大功耗，则必须考虑增加

散热措施。

以下具体为例子：

以手机充电电路为例子，手机通过AON4703给手机电池充电。一般情况下,手机用USB

5V电压充电，如果恒流充电电流为500mA。则AON4703的mos功耗为

5V-3.3V-0.5V=1.2V，则P=1.2V*500mA=600mW。AON4703的耗散功率为1.7W，则在一

般情况下，该芯片能够正常工作，不需要增加再增加额外散热措施。

但是如果手机用DC JACK，或者直流电源充电，当充电电压为8V的时候，芯片的功

耗为（8-3.3-0.5）*500mA=2.1W，此时手机功耗超过PCM（最大耗散功率），则必须考虑增

加额外的散热措施。如果不增加，则大概可以算出来手机最高截止充电电压为7V. 当然为

了在8V的电压下也能充电，也可以降低充电电流从而降低功耗。