Устройство определяет тепловое сопротивление радиаторов при мощности до 100Вт и температуру нагрева кристалла биполярных и полевых транзисторов при токе до 10А. Схема приведена ниже.

Тепловое сопротивление радиатора вычисляеятся по формуле 

 Rtрад = (Тнагр - Токр)/ Рнагр , 

где Тнагр - температура испытуемого транзистора, Токр - температура окружающей среды, Рнагр - рассеиваемая мощность

В качестве нагревателя служит испытуемый мощный биполярный npn или pnp типа либо полевой MOSFET транзистор любой проводимости. Испытуемый транзистор, установленный на радиатор подключается к разъёму J3 (PNP или P-FET) или к J4 (NPN или N-FET). Для измерения температуры радиатора и транзистора  Тнагр применяется температурный датчик U2 LM35DT в корпусе ТО220,  также установленный на радиатор. Подключение указано на рис. ниже. Для измерения температуры окружающей среды Токр применен датчик U1 LM35DT, установленный на плате.

Рассеиваемая мощность Рнагр вычисляется по формуле 

    Рнагр= (Uвх - Uвых) x I   

где Uвх - напряжение питания 12В 10А, Uвых - напряжение в нагрузке, I - ток протекающий через транзистор в нагрузку.

Для измерения Uвх применен АЦП U3 типа INA219, для измерения Uвых и I применен АЦП U4 INA219. Микросхемы U3,U4 подключаются к Ардуино по I2C. В качестве нагрузки применена электронная нагрузка выполненная на полевом транзисторе Q4 типа IRL2910 и операционном усилителе U5 типа TLC2272. Ток в нагрузке устанавливается потенциометром RV1. Транзистор Q5 отключает нагрузку.  Транзисторы Q1,Q2,Q3 управляют испытуемыми транзисторами.

Определив тепловое сопротиление радиатора можно вычислить температуру кристалла испытуемого транзистора по формуле

 Ткр = Ррасс • (Rtрад + Rtкp + 0,2*) + Токр

 где RtKp - тепловое сопротивление кристалл-корпус, указываемое изготовителем транзистора  в даташите (в отечественной литературе его часто называют тепловым сопротивлением переход-корпус RTn-к, в английской - Rt]C (junction to case)); последнее слагаемое 0,2* представляет собой типовое значение, для особо мощных конструктивов с тепло-проводящей пастой оно снижается до 0,1 °С/Вт, а при использовании слюдяных или керамических электроизолирующих прокладок - увеличивается.

Значения слагаемого 0,2* и RtKp устанавливаются в меню. Для входа в меню нажать SW1. Далее кнопками SW4 или SW5 набрать значение RtKp согласно даташит. Кнопкой SW3 переключить режим установки слагаемого 0,2* кнопками SW4 или SW5 установить необходимое значение. Повторным нажатием SW1 выйти из меню. 

После включения питания устройство тестирует температуру окружающей среды. После окончания тестирования нажатием кнопки SW2 включить нагрузку и подать ток через испытуемый транзистор. Пока транзистор нагревается устройство работает в режиме тестирования. После того как нагрев остановился и температура стабилизировалась, устройство измеряет тепловое сопротивление радиатора. Для индикации температуры кристалла нажать и удерживать кнопку SW6. Подробнее на видео.

Скетч для Ардуино выполнен в программе FLPROG 8.2.