结温

结温是晶体管结温的缩写，是电子设备中实际半导体的最高工作温度。 在操作中，它高于外壳温度和零件外部的温度。 差值等于从结点传递到外壳的热量乘以结点到外壳的热阻。

半导体材料的各种物理特性与温度有关。 这些包括掺杂元素的扩散速率、载流子迁移率和电荷载流子的热产生。 在低端，可以通过低温冷却降低传感器二极管噪声。 在高端，由此导致的局部功耗增加会导致热失控，从而导致瞬态或永 久性设备故障。

最 大结温（有时缩写为 TJMax）在部件的数据表中指定，并在计算给定功率耗散的必要外壳到环境热阻时使用。 如果适用，这又用于选择合适的散热器。 其他冷却方法包括热电冷却和冷却剂。

在英特尔、AMD、高通等制造商的现代处理器中，核心温度由传感器网络测量。 每当温度传感网络确定即将超过指定结温（ T J {displaystyle T_{J}} ）时，时钟门控、时钟延长、时钟速度降低等措施（通常称为 热节流）用于防止温度进一步升高。 如果应用的机制不足以补偿处理器保持在结温以下，则设备可能会关闭以防止永 久损坏。

芯片结温的估算值 T J {displaystyle T_{J}} 可以从以下等式获得：

T J = T A + ( R θ J A P D ) {displaystyle T_{J}=T_{A}+(R_{theta JA}P_{D})}

其中： T A {displaystyle T_{A}} = 封装的环境温度（°C）

R θ J A {displaystyle R_{theta JA}} = 结至环境热阻 ( °C / W )

P D {displaystyle P_{D}} = 封装功耗 (W)

许多半导体及其周围的光学器件都很小，因此很难用热电偶和红外摄像机等直接方法测量结温。

可以使用设备固有的电压/温度依赖特性间接测量结温。 结合 JESD 51-1 和 JESD 51-51 等联合电子设备工程委员会 (JEDEC) 技术，该方法将产生准确的 T J {displaystyle T_{J}} 测量值。 然而，由于高共模电压和对快速、高占空比电流脉冲的需求，这种测量技术难以在多 LED 串联电路中实施。 这个困难可以通过组合高速采样数字万用表和快速高兼容性脉冲电流源来克服。

一旦结温已知，另一个重要参数，热阻 (Rθ)，可使用以下等式计算：

R θ = Δ T V f I f {displaystyle R_{theta }={frac {Delta T}{V_{f}I_{f}}}}

LED 或激光二极管的结温 (Tj) 是长期可靠性的主要决定因素； 它也是测光的关键因素。 例如，结温升高 50°C 时，典型的白色 LED 输出会下降 20%。 由于这种温度敏感性，LED 测量标准（如 IESNA 的 LM-85）要求在进行光度测量时确定结温。

通过使用 LM-85 中指定的连续脉冲测试方法，可以最 大限度地减少这些设备中的结温。 使用欧司朗黄色 LED 进行的 L-I 扫描表明，单脉冲测试方法测量产生的光通量输出下降 25%，直流测试方法测量产生 70% 的下降。