Q132.
某MOSFET 功率開關，最大操作接面溫度TJ m ax 為150℃，導通時內部電阻Ron 為20 mΩ，耐壓VD S 為40 V，連續的工作電流ID 為10 A，接面到周圍環境（包括散熱器）的熱阻R th JA 為50 K/W，若環境溫度為25 ℃，則功率開關的接面溫度，下列何者正確？
電力電子 · 甲級 · 電力電子系統與應用 · Q132
難易度分析
3 / 5
單一概念、基礎計算、明確選項、無需深層推理。
正確答案：③125℃
③ 125℃:導通損耗 P = ID² × Ron = 10² × 0.02 = 2W，溫升 ΔT = P × RthJA = 2 × 50 = 100K，故接面溫度 TJ = Ta + ΔT = 25 + 100 = 125℃，符合熱阻模型計算。
錯誤選項解析
- ① 50℃:50℃ 僅為環境溫度加上極小的溫升，代表計算時可能誤將 導通電阻 Ron 或 熱阻 RthJA 數值低估，或未正確使用 P = ID² × Ron 計算導通損耗。
- ② 100℃:100℃ 可能是僅計算溫升 ΔT = 100K 卻忘記加上 環境溫度 25℃，正確接面溫度應為 Ta + ΔT = 25 + 100 = 125℃。
- ④ 150℃:150℃ 為 最大允許接面溫度 TJmax，並非實際操作溫度。此選項用於混淆設計極限值與實際運算結果，實際 TJ 必須低於 TJmax 才符合安全裕度要求。
Learning Tip
"此類 MOSFET 熱設計 考題的核心在於熟記 TJ = Ta + (ID² × Ron) × RthJA 公式。常考陷阱包括：忘記加上環境溫度、混淆 RthJA（接面對環境）與 RthJC（接面對外殼），以及誤將 TJmax 當作實際溫度。實務上設計散熱時，TJ 應保留至少 20~30℃ 的安全裕度，不可逼近 TJmax。"
學員答題分佈
①50℃0%
②100℃0%
③125℃0%
④150℃0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！
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