【经验】根据电源IC的功率损耗进行热计算的方法
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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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。
【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。
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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>
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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