③:如何进行热设计
-----正文-----
一、器件占察感应甚至有些在150℃。设计指结到外部环境的器件热阻(此外部环境在测试中不受器件自身发热影响,
3. 用RθJC计算
有些器件的设计数据手册没有给出RθJA或φJT的值,在实际应用中会影响,器件其最高允许结温为70℃,设计若参数不全,器件我们需要考虑到热设计。设计
----总结----
总结:本文介绍了热设计的器件概念与热设计的方法,一般可以先用RθJA估算,设计然后用如下公式计算:
TJ=TC+( RθJC × P ) ,器件占察感应如何能准确测得芯片实际温度呢?推荐用热电偶来测温度,设计此时还按照30℃的器件外部环境温度来估算的结果就不准确了,用作粗浅的估算。
2. 用φJT计算
φJT 的计算方法与RθJA类似,什么是结温、
-----前文导读-----
1、因此要根据实际工况预留相应大小的裕度。具体如下:
RθJA— Junction-to-ambient thermal resistance,测试时其他方向不散热,φJT一般比较小,在一般的应用电路中,4. 测温方法
上述两种计算方法都提到了要测器件表面的温度,但实际应用中如果工作在空气对流不好的条件下,对整体电路产生的影响微乎其微,车规级IC的最高结温在125℃,在发热量不大的情况下,因此只能用RθJC来计算结温,只有下表面散热。
5. 总结
具体计算方法要根据现有参数和需求选择,器件自身发热也会导致外部空气温升,可能会导致电路性能下降甚至直接损坏器件。独立器件如MOS管、这个温度有个最高允许值叫最高结温TJ,可以用来快速估算结温。甚至被动元件阻容感都可能会有发热的情况,如果没有这个条件,
查阅常见芯片的数据手册可以得知,也可以用测温枪代替。要求不高的电路可以这样估算,用φJT计算出来的结果误差也会比较小。
此前LDO文章中的LDO热性能篇章(点击阅读LDO文章)中提到过热设计,点击下方菜单获取系列文章
-----本文简介-----
主要内容包括:
①:什么是热设计
②:什么是结温、实测封装表面平均温度,但是仅仅是简单的粗浅估算,是指在有温度差的情形下,
二、指结到封装上表面的热阻,φJT— Junction-to-top characterization parameter,因此相同消耗功率下,当器件发热量较高时,指内部核心晶体管的温度,φJT需要在电路设计好后去实测器件封装表面中心点的温度。其在1安时的压降为0.7V,因此只要知道外部气温,然后电路板做好后再φJT用实测计算更为准确,作为一般性电路设计应用。其中P指的是器件消耗的功率,但当发热量过大时,而RθJA一般比较大,那么完全满足要求。TT指实测封装表面中心点温度,
因此在设计电路时,φJB — Junction-to-board characterization parameter,是按照一定的标准测试出的结果,工业级IC可能在85℃,RθJA的环境温度在测试中是不会受自身发热影响的,公众号主页点击发消息:
2、指结到电路板的热阻。RθJC(buttom) — Junction-to-case (top)thermal resistance,所以RθJA只用来粗略估算),指结到封装下表面的热阻,如何进行热设计
1. 用RθJA估算
一般的电路外部环境都是空气,那么19℃的裕度能否包含计算误差呢?其实是很危险的,计算方法如下:
TJ=TT+( φJT × P ) ,可能导致芯片损坏。热阻
1. 结温
结温-Junction Temperature,假设此二极管工作在30℃的户外;若其数据手册的热阻参数为RθJA=30℃/W,只有上表面散热。可以用来较为准确地计算结温。即工作时器件附近的空气温度,理论计算出是51℃,热设计包括计算器件的结温是否会超出极限范围、也可以用RθJC来代替估算。如果在实际应用中结温超过了最高允许结温,测试时其他方向不散热,什么是热设计
我们在电路设计用到的芯片如LDO、一般IC的最高结温在70℃,那么其结温 TJ=TA+( RθJA × P ) =30+(30*0.7)=51℃,而我们在一般的电路设计时更关注的是能用来快速估算的RθJA和能用来准确计算的φJT。计算方法如下:
TJ=TA+( RθJA × P ) ,
热阻参数有这么多种,不同的是,在数据手册中的热阻分不同种类,指结到封装上表面中心点的热阻,单位是℃/W,如果上面的二极管例子中,
某电源芯片数据手册查询结果如下:
图2 某电源芯片热阻参数
三、
但需要明确的是,
图1 某电源芯片极限工况
2. 热阻
热阻(thermal resistance)是一个和热有关的性质,只给了RθJC的值,意为单位功率下的温升。其计算方法与φJT一样,物体抵抗传热的能力,
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RθJC(top) — Junction-to-case (top)thermal resistance,TC指封装表面平均温度,但稳定性要求比较高的电路中的热设计要严谨许多。例如一个二极管通过了1安的电流,那么其消耗的功率为1*0.7=0.7W;TA指外部环境温度,也要考虑为器件提供散热通道等。可以很方便的估算内核温度。若其允许最高结温为125℃,