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高性能DCDC设计的关键之电源热设计(三)—结温的测试

第二部分我会给大家简要讲述一下 就是怎么样去获得你这个结温 如果你希望去测试的话 这里有四种方法 第一种方法就是说如果我这个芯片 这是一个芯片 这是一个封胶 这是一个里面的硅片 就是我们所说的叫 Die 如果说你想测你真实的这个结温到底有多大 最好的情况下就是这个盖子不要了 你可以把它打开 然后用一个热传感器来测量它 这是最理想 但实际上这种方法是很少用的 只有我们内部的测量评估的时候才会用到它 对于我们真实的用 IC 的这些客户来讲 各位同仁来讲的话 你可能可以通过一种方法 你可能可以通过一种方法 就是说用热成像仪 就是说用热成像仪 或者是其他的一个 sensor 加到我这上盖上面 上盖上面的温度它比结温会低几度 但是因为我们知道这个热阻值 所以你可以大概评估出它内部的结温是多高 第三个你可以评估这个 PCB 板上的温度 因为我们给出一个计算的系数 然后你可以这个 PCB 板 然后通过下层的这个热阻来进行计算结温 第四个就是说你使用一个就是我们简单 的一个计算方法 你可以通过测效率 然后计算出它这个损耗是多大 然后通过这个热阻来进行计算 这边刚才讲到有四个表征的是我这个 IC 它的散热路径 各个方面散热路径的一个比例 或者说它的一个能力 这一块其实我刚才讲了 我们在计算这个结温的时候 你是如果你是测到上盖的温度 然后也得结温 让你通过这个功耗 然后乘以这个表征参数 然后再加上上盖的温度 然后得到结温 如果你要测 PCB 板的 那你就可以 或者说你是测的下层板的这个温度的话 你就可以通过测这个参数来计算它 ΨJB 这个其实就是我刚才已经跟大家讲过 这是一个 LDO 的一个模型 它的 ΨJB 的一个差异 因为这个 9.4 比 5.0 因为这个是带散热片的 通常情况下它这个比较高 是因为它的热量主要是 通过这个散热片已经走了 所以它表征起来 这个系数就相对来讲偏高一些 因为你测得的这个 PCB 板上的 或者底层板的温度是比较低的 这个我们做了一个简单的一个例子 大家可以作为参考 我们如果我们参照这个 22966 这颗料的话 你看它的那个 θJA 就是说结到空气之间这个热阻是 52.3℃/W 然后你测的这个计算 或者是你通过效率也好 然后算它这个 IC 上面的损耗是 1.44W 然后再加上你的环境温度是 25℃ 那么实际上你 IC 内部的结温 可能在 25℃ 的情况下是 100℃ 同样如果你知道了结温 然后你也可以计算出它的这个 IC 的功耗是多少 打个比方 如果你测得的结温是 125℃ 减去环境温度 然后你知道了通过我们的这个模型 你可以知道这个热阻 θJA 然后你就可以算出它这个功耗 如果我最小温度是 125℃ 那我这个功耗不能大于多少 就必须要小于 1.91W 当然这个计算只是一个给你初步的印象 真实的情况下 其实不同的 PCB 它的这个系数 或者说它的温度都会有一定的差异

第二部分我会给大家简要讲述一下

就是怎么样去获得你这个结温

如果你希望去测试的话

这里有四种方法

第一种方法就是说如果我这个芯片

这是一个芯片

这是一个封胶

这是一个里面的硅片

就是我们所说的叫 Die

如果说你想测你真实的这个结温到底有多大

最好的情况下就是这个盖子不要了

你可以把它打开

然后用一个热传感器来测量它

这是最理想

但实际上这种方法是很少用的

只有我们内部的测量评估的时候才会用到它

对于我们真实的用 IC 的这些客户来讲

各位同仁来讲的话

你可能可以通过一种方法

你可能可以通过一种方法

就是说用热成像仪

就是说用热成像仪

或者是其他的一个 sensor 加到我这上盖上面

上盖上面的温度它比结温会低几度

但是因为我们知道这个热阻值

所以你可以大概评估出它内部的结温是多高

第三个你可以评估这个 PCB 板上的温度

因为我们给出一个计算的系数

然后你可以这个 PCB 板

然后通过下层的这个热阻来进行计算结温

第四个就是说你使用一个就是我们简单 的一个计算方法

你可以通过测效率

然后计算出它这个损耗是多大

然后通过这个热阻来进行计算

这边刚才讲到有四个表征的是我这个 IC 它的散热路径

各个方面散热路径的一个比例

或者说它的一个能力

这一块其实我刚才讲了

我们在计算这个结温的时候

你是如果你是测到上盖的温度

然后也得结温

让你通过这个功耗

然后乘以这个表征参数

然后再加上上盖的温度

然后得到结温

如果你要测 PCB 板的

那你就可以

或者说你是测的下层板的这个温度的话

你就可以通过测这个参数来计算它

ΨJB

这个其实就是我刚才已经跟大家讲过

这是一个 LDO 的一个模型

它的 ΨJB 的一个差异

因为这个 9.4 比 5.0

因为这个是带散热片的

通常情况下它这个比较高

是因为它的热量主要是

通过这个散热片已经走了

所以它表征起来

这个系数就相对来讲偏高一些

因为你测得的这个 PCB 板上的

或者底层板的温度是比较低的

这个我们做了一个简单的一个例子

大家可以作为参考

我们如果我们参照这个 22966 这颗料的话

你看它的那个 θJA 就是说结到空气之间这个热阻是 52.3℃/W

然后你测的这个计算

或者是你通过效率也好

然后算它这个 IC 上面的损耗是 1.44W

然后再加上你的环境温度是 25℃

那么实际上你 IC 内部的结温

可能在 25℃ 的情况下是 100℃

同样如果你知道了结温

然后你也可以计算出它的这个 IC 的功耗是多少

打个比方

如果你测得的结温是 125℃ 减去环境温度

然后你知道了通过我们的这个模型

你可以知道这个热阻 θJA

然后你就可以算出它这个功耗

如果我最小温度是 125℃

那我这个功耗不能大于多少

就必须要小于 1.91W

当然这个计算只是一个给你初步的印象

真实的情况下

其实不同的 PCB

它的这个系数

或者说它的温度都会有一定的差异

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视频简介

高性能DCDC设计的关键之电源热设计(三)—结温的测试

所属课程:高性能DCDC设计的关键之电源热设计 发布时间:2016.04.18 视频集数:6 本节视频时长:00:03:56
热设计的重要性;热设计的原则和参数介绍;结温的测试;器件的散热;PCB设计中的要点;瞬态功耗。

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