【经验】根据电源IC的功率损耗进行热计算的方法

2019-11-16 ROHM
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本文将介绍根据求得的电源IC的功率损耗进行热计算的方法,并判断在实际使用条件下是否在最大额定值范围内。原本之所以求损耗(效率),是为了确认最终IC芯片和晶体管芯片的结温Tj未超出最大额定值,并确认电源电路在要求条件下准确且安全地工作。


封装选型时的热计算示例 1

为方便起见,下面给出计算损耗时的条件和损耗的计算结果。


以输出段的MOSFET内置型IC为例,相关内容见图中蓝色所示部分。电感除外(因为电感是外置的)。


电源IC的功率损耗总和

如表中所示,输出电流IO为2A。工作环境温度Ta为最高85℃。在这样的条件下,电源IC的封装考虑采用HTSOP-8封装。HTSOP-8是标准的表面贴装型SO封装,是背面露出金属板的封装类型。


热计算说到底是求IC芯片的结温Tj。在IC的技术规格书中,多会提供容许损耗曲线图,容许损耗最终也会归结到Tj。下面是Tj的计算公式。不难看出这个公式并非特殊的公式,而是普遍的用来表示Tj的公式。

Tj=Ta+θja×P

Ta:环境(周围)温度 ℃,θja:接合部-环境间热阻 ℃/W,P:消耗(损耗)功率 W


热阻值是计算所需的信息。多数情况下会在IC的技术规格书的条件中有提供。下表是从ROHM的一款IC的技术规格书中摘录的。此外,这里还提供了这些条件下的容许损耗曲线图。


从所提供的内容可以看出,热阻θja因安装PCB板的层数而异。本文中的假设前提为1层PCB,因此使用“条件①”来计算。

Tj=Ta+θja×P ⇒ 85℃+189.4℃/W×1.008W=275.9℃


Tjmax为150℃,因此从计算结果看严重不符合。先在公式中试着代入数值进行了计算,在列举条件过程中就可以看出其结果。在容许损耗曲线图中,一个损耗1.008W的线已经超出了①条件下的容许范围。另外,Ta=85℃的线与①的交点,表示①的条件下的容许功率,可以一目了然地看出,1.008W已经远远超过这个范围。进一步讲,当知道θja为189.4℃/W时,损耗1.008W的话仅发热量就能超过Tjmax的150℃限值,这种条件下是无法实际使用的,这在计算前就已经看出来了。


不过,通过该计算可以明白“将什么、做到怎样的程度、如何做比较好”,因此还是有必要计算的。


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型号- BDXXIXXMEFJ-M,BD800M5WHFP-C,BD4269EFJ-C,BD9901XEFV-M SERIES,BD99010EFV-M,BD9016KV-M,BD9PXX5EFV-C,BD50C0AWHFP-C,BD90C0A□□□-C,BDXXHXXMEFJ-M SERIES,BD80C0AWFP-C,BD80C0AFP-C,BD33IC0MEFJ-C,BDXXHXXMEFJ-C SERIES,BD9901XEFV-M,BD50C0AWFP2-C,BD50C0AHFP-C,BD50FA1MG-M,BD9S100NUX-C,BD9S201NUX,BD433M2WFP3-C,BD50C0AFP-C,BUXXJA2MNVX-C SERIES,BD9SD11NUX,BD9P205MUF-C,BD9P155EFV-C,BD50C0AFP2-C,BDXXIXXMEFJ-C,BDXXHA3MEFJ-M,BD9SX00NUX-C,BD00JC0MNUX-M,BD90610EFJ-C,BD90C0AW□□□-C,BD750L2EFJ-C,BDXXGA5MEFJ-M,BD820F50EFJ-C,BDXXGXXMEFJ-M SERIES,BD80C0AWFP2-C,BD9S110NUX-C,BD9P135MUF-C,BD906X0HFP-C,BD9S400MUF-C,BD33C0AWFP-C,BD9S201NUX-C,BD90302NUF-C,BDXXHA3MEFJ-C,BD80C0AHFP-C,BD9P255MUF-C,BDXXGA3MEFJ-C,BD00C0AW□□□-C,BD433M5WFP2-C,BD750L5EFJ-C,BDXXGXXMEFJ-C,BD750L2FP3-C,BD733L2FP-C,BD80C0AWHFP-C,BD433M5□□□-C,BD433M5WFPJ-C,BD433M5FP-C,BD80C0AFPS-C,BD906X0EFJ-C,BD90C0AFP2-C,BDXXGA3MEFJ-M,BD42530FPJ-C,BD450M2FP3-C,BD50C0AWFP-C,BD450M2WFP3-C,BD90620EFJ-C,BD9SXXXNUX-C,BDXXIXXMEFJ-C SERIES,BUXXJA2DG-C,BD00GXXMEFJ-C,BD42530FP2-C,BD33C0A□□□-C,BD9015KV-M,BD733L5□□□-C,BDXXGXXMEFJ-M,BD9SX00MUF-C SERIES,BD357XY SERIES,BD750L5FP-C,BD9P235MUF-C,BD9P235EFV-C,BD450MX□□□-C,BD9S200MUF-C,BD800M5WFP2-C,BD906XHFP-C,BD90C0AHFP-C,BD50C0AW□□□-C,BD433M2WEFJ-C,BD90C0AWHFP-C,BD906X0EFJ-C SERIES,BUXXSD2MG-M,BD9PXX5MUF-C SERIES,BD33C0AFP-C,BD4271FP2-C,BD4271HFP-C,BD433M5W□□□-C,BD433M2FP3-C,BD90640EFJ-C,BD750L5□□□-C,BD90C0AWFP2-C,BDXXHA5MEFJ-M,BD450M5□□□-C,BD733L2FP3-C,BDXXIC0MEFJ-M,BD357XY,BD9P1X5EFV-C,BD750LX□□□-C,BD9P1X5MUF-C,BD42530□□□-C,BD733LX□□□-C,BD99011EFV-M,BD9PXX5EFV,BD433M2W□□□-C,BD9S012NUX-C,BD450M5WFPJ-C,BD906X0HFP-C SERIES,BD9P205EFV-C,BD90610HFP-C,BD433M5FP2-C,BD9S111NUX-C,BD9PXX5MUF,BDXXHC0MEFJ-M,BD33C0AWFP2-C,BD9PXX5MUF-C,BD433M2□□□-C,BD9PXX5,BD3650FP-M,BD90C0AWFP-C,BD733L2□□□-C,BD9P155MUF-C,BDXXHXXMEFJ-M,BD9SX00MUF-C,BD4271□□□-C,BD42530EFJ-C,BD9P135EFV-C,BD33C0AWHFP-C,BD9PXX5EFV-C SERIES,BD9S300MUF-C,BD90C0AFP-C,BD433MX□□□-C,BD800M5W□□□-C,BD450M5FP2-C,BD9S000NUX-C,BD42754□□□-C,BD8P250MUF-C,BD750L2FP-C,BD80C0AFP2-C,BD450M5WFP2-C,BD9P233MUF-C,BDXXHC5MEFJ-M,BDXXHXXMEFJ-C,BD9035AEFV-C,BD9P255EFV-C,BD9SX1XNUX-C,BD750L2□□□-C,BD450M5FP-C,BD00C0AWFP-C,BDXXGC0MEFJ-M,BD9PXX5 SERIES,BD450M2W□□□-C,BD42500G-C,BD425X0□□□-C,BD7XXLX□□□-C SERIES,BD425X0□□□-C SERIES,BD90620HFP-C,BD80C0AW□□□-C,BD00C0AWHFP-C,BUXXJA2MNVX-C,BDXXIXXMEFJ-M SERIES,BD33C0AW□□□-C,BD42540FJ-C,BDXXIA5MEFJ-M,BD450M2EFJ-C,BD9P2X5EFV-C,BD33C0AFP2-C,BD33C0AHFP-C,BD9P2X5MUF-C,BD800M5□□□-C,BD50C0A□□□-C,BD4269FJ-C,BD7XXLX□□□-C,BD4269□□□-C,BD00C0AWFPS-M,BD733L2EFJ-C,BD450M2WEFJ-C,BD90640HFP-C,BD42754FP2-C,BD00C0AWFP2-C,BUXXJA2VG-C,BD906XHFP-C SERIES,BD9SXXXNUX-C SERIES,BD733L5FP-C,BD80C0AWEFJ-C,BD9P105EFV-C,BD50HC0MEFJ-C,BD450M5W□□□-C,BDXXGXXMEFJ-C SERIES,BD450M2□□□-C,BD00IA5MHFV-M,BD9P105MUF-C,BD906X0EFJ,BD9V100MUF-C,BD42754FPJ-C,BD80C0A□□□-C,BD433M2EFJ-C

10.2020  - ROHM  - 选型指南  - Ver.3.2 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

【IC】罗姆电源IC选用攻略!助力打造更高效、更可靠的电源系统

作为全球知名的半导体制造商,罗姆凭借其卓越的产品和技术,在电源管理领域扮演着举足轻重的角色。本文将为各位工程师带来罗姆在电源管理领域的技术及产品介绍。罗姆的电源管理IC包含线性调节器、开关调节器、电源管理开关IC及系统电源等多个种类。

2024-10-30 -  产品 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

【产品】多通道电源IC BD49101ARFS-M,内置2路DC/DC、5个稳压器、适用于汽车音响和信息娱乐系统

罗姆(ROHM)株式会社是全球最知名的半导体厂商之一,由其推出的BD49101ARFS-M多通道电源IC,已通过AEC-Q100认证(3级),可为汽车音响系统提供所有必需的电源电压,其内置两个开关电源(DC/DC),五个稳压器(REG)和一个高边开关,该芯片可为所有系统提供所需电压,包括MCU,CD,调谐器,USB,照明,音频电路等,适用于汽车音响和信息娱乐领域。

2018-09-23 -  新产品 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货
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品牌:ROHM

品类:Power Supply IC

价格:¥13.6370

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品类:Power IC

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品类:Power Supply IC

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品类:Power Supply IC

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品类:Power Supply IC

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品类:Power Supply IC

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品牌:Maxim

品类:Power IC

价格:¥16.6500

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品牌:ADI

品类:LDO

价格:¥2.2500

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品牌:GLF

品类:Load Switch

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品牌:ADI

品类:Power IC

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品牌:TI

品类:Power IC

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品牌:GLF

品类:Load Switch

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品牌:RENESAS

品类:电源IC

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品牌:Advanced Digital Chips

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品牌:Silergy

品类:电源IC

价格:¥0.6600

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品牌:PI

品类:集成电路

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2G/3G/4G射频测试

支持GSM / GPRS 等多种制式产品的射频测试,覆盖所有上行和下行的各项射频指标,包括频差、相差、调制、功率、功控、包络、邻道泄漏比、频谱、杂散、灵敏度、同道干扰、邻道干扰、互调、阻塞等等。满足CE / FCC / IC / TELEC等主流认证的射频测试需求。

实验室地址: 深圳 提交需求>

语音/录音芯片定制

提供语音芯片、MP3芯片、录音芯片、音频蓝牙芯片等IC定制,语音时长:40秒~3小时(外挂flash),可以外挂TF卡或U盘扩容。

最小起订量: 1pcs 提交需求>

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