TO-92不够热

我正在通过AVR MCU控制DC风扇，并且对连接风扇的2N3904 NPN晶体管的热特性感到好奇。

阅读晶体管的数据表，我发现以下值：

$$R_{\theta J-A} = 200\text{ }^{\circ}\text{C/W}$$

$$R_{\theta J-C} = 83.3\text{ }^{\circ}\text{C/W}$$

我希望环境和外壳之间的热阻为：

$$R_{\theta C-A} = R_{\theta J-A} - R_{\theta J-C} = 116.7\text{ }^{\circ}\text{C/W}$$

就是说，我希望通过晶体管传递的每瓦特功率，在环境温度下，外壳温度会升高。$116.7\text{ }^{\circ}\text{C/W}$

现在，用我的万用表读取风扇端子上的电压以及风扇消耗的电流：

$$V = 11.45\text{ V}$$

$$A = 73\text{ mA}$$

现在，我计算出我应该期望的温度：

$$P = V \times A = 0.83\text{ W}$$

$$T_C = T_A + P \times R_{\theta C-A} = 18 + 0.83 \times 116.7 = 114.86\text{ }^{\circ}\text{C}$$

风扇运转5分钟以上后，我继续触摸晶体管，但因烧伤手指而失败。表壳的温度可能略高于环境温度，但不够温暖，我的手指会感觉不到任何热感觉。

沿线的某个地方，我对散热设计的理解犯了一个严重的错误。我究竟做错了什么？

0.83 W是进入风扇的功率，而不是晶体管。

晶体管耗散的功率基本上是相同的电流值，但要乘以C到E的电压，饱和时大概只有200-300 mV。这将使晶体管的功耗大约为15-20 mW，这将使外壳温度最多仅升高几度。