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Electronica Básica para Ingenieros
estable después de un tiempo suficiente, siempre que no se deteriore el dispositivo.
Para medir la capacidad de eliminar el calor se introduce el concepto de resistencia térmica (generalmente
representada por el símbolo θ) como la resistencia que opone los materiales al paso de la transmisión de calor
entre dos temperaturas. Como es evidente, una encapsulado metálico disipará más calor que uno de plástico por
presentar menor resistencia térmica el primero que el segundo. El aumento de la temperatura de la unión de un
semiconductor por encima de la temperatura de la cápsula está relacionado con la potencia disipada mediante la
ecuación
Tj − Tc = Pj θ jc
(7.24)
donde Tj es la temperatura en ºC de la unión del semiconductor, Tc es la temperatura en ºC de la cápsula, Pj
es la potencia eléctrica en W y θjc es la resistencia térmica en ºC/W entre la unión y la cápsula. Esta resistencia
térmica es función del tipo de semiconductor y cápsula (plástico, cerámico, metálica,...) y es especificada por el
fabricante. La temperatura de la cápsula se transmite a su vez al exterior. El aumento de la temperatura de la
cápsula por encima de la temperatura ambiente (Ta) se expresa mediante la ecuación
Tc − Ta = Pj θca
siendo θca la resistencia térmica entre la cápsula y el exterior. La relación entre la potencia eléctrica absorbida
por la unión, su temperatura y la temperatura ambiente se obtiene combinando las ecuaciones 7.24 y 7.25
resultando que
(
)
Tj − Ta = Pj θ jc + θca = Pj θ ja
Pj
(7.26)
Pj
P j (max)
P j (max)
1
θjc
Tco
1
θja
Tj (max)
Tc
Tca
a)
Tj (max)
Ta
b)
Figura 7.11. Curvas de degradación: a) de la temperatura de la cápsula; b ) de la temperatura ambiente.
El fabricante suele proporcionar dos tipos de resistencia
1) θja o Rthj-a o resistencia térmica entre la unión y el ambiente. Resistencia térmica propia del
transistor que incluye la resistencia térmica de la cápsula-ambiente.
2) θjc o Rthj-c o resistencia térmica entre la unión y la cápsula.
Ambos parámetros se expresan también a través de las curvas de degradación tal como se muestran en las
gráficas de figura 7.11. Indican la máxima disipación de potencia admisible para una temperatura de cápsula
– 128 –
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(7.25)