Чисто аналитически это всё сразу же превращается в многоэтажные
формулы с интегралами и рядами Фурье. Но с некоторыми упрощениями
можно построить модель пригодную для моделирования в Spice. Такие
thermal model есть для многих мощных модулей с MOSFET, IGBT
транзисторами прямо в даташите или их можно скачать отдельно. Источником тока I1 моделируют подводимую мощность, источник напряжения V1 это температура окружающей среды.
Резисторы отвечают за теплопроводность (точнее - тепловое сопротивление °K/W), а конденсаторы за теплоёмкость.

картинка из "IAN50019 - Thermal boundary condition study on MOSFET packages and PCB substrates"
https://www.nexperia.com/applications/interactive-app-notes/IAN50019_Power_MOSFET_thermal_boundary_conditions_study