降压/升压和反相稳压器
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利用DC / DC转换器在热性能和小尺寸解决方案之间进行权衡
大家好 我叫 Frank
是德州仪器的应用工程师
今天我将利用我们最新的
宽输入电压范围降压稳压器
LMR33630 来重点说明一下
较小的解决方案尺寸
与良好的散热性能之间的权衡关系
这款器件提供了两种不同的封装方式
一种是小型 2mm x 3mm QFN 封装
另一种是 4mm x 5mm SOIC 封装
实际上 QFN 封装不仅尺寸极小
而且没有采用键合金线
这意味着它不会产生很多噪声
因此更容易符合传导和辐射 EMI 标准
此外其 QFN 封装
具有可粘锡侧翼镀层
沿着封装底部
有一个阶梯式切口
由此可以形成一个大的焊锡圆角
因此更容易获得良好的焊点
对于 SOIC 封装
其封装底部有一个很大的散热片
可以焊接到 PCB 板上
因此可以提供良好的散热性能
和很低的热阻
另外这种封装是引脚式封装
采用手工焊接方式会更容易一点
因此在 PCB 板需要返工时也更加容易
我们现在看到的这两个 IC
在两个 EVM 上采用了不同封装方式
这两个 EVM 尺寸基本相同
具有相同的 BOM 和相同的组件
今天我们将介绍
并比较一下在同等条件下
这两种装的热性能
我们将要研究的应用具有 24V 的输入
5V 的输出和 3A 的负载电流
采用 400k 的开关频率
这是一种非常典型的工业类型应用
我们将用到的设备
包括输入电源
有源负载以及数个用于测量
稳压器输入和输出参数的数字万用表
此外我们有一个热成像摄像头装置
可以查看两个封装的外壳顶部温度
以便我们了解温度上升情况
当您准备进行精确的热测量时
必须注意以下几个问题
首先必须确保 EVM 周围
为没有任何气流
会人为降低您的实际测量值
通常情况下
我们可以使用某种屏障
比如用盒子把 EVM 围起来
这样就不会人为降低评估板温度
其次务必等待足够长的时间
以使结温达到稳定状态
在这样大小的评估板上
这一过程可能需要 15 到 20 分钟
在您等待足够长的时间
并确信结温已经稳定后
便可以进行准确的读数
另外要注意的是
我们这里的摄像头实际上
是用于测量外壳顶部温度
而不是测量精确的结温
为了从外壳温度得到结温
我们需要做一个非常简单的计算
如果我打开电源和负载
那么我们现在便一切设置妥当
可以开始测量外壳顶部的温度了
在这页幻灯片上
您可以看到在这两种不同封装方式上
所测得的两个温度之间的差异
很容易看出 SOIC 封装
比 QFN 封装的温度要低不少
这确实是这种 QFN 封装
很基本的一个缺点
在下一页幻灯片中
我们看看如何计算实际的结温
幻灯片底部的公式可以用来进行这种计算
要使用这个公式
我们需要功耗
还需要一个称之为 ψJT 的参数
ψJT 可以在器件的数据表中找到
而对于功耗
我们可以使用刚才在实验中
从数字万用表上读出的测量结果进行计算
因此在进行计算之后
我们看到 QFN 结温约为 65℃
而 SOIC 结温约为 52℃
差不多有 15 度的差异
这在许多应用中可能会产生很大的影响
总而言之通过选择合适的器件封装形式
您可以在拥有较小解决方案尺寸的同时
获得良好的散热性能
如果您需要 1.5A 的解决方案
或 600mA 的解决方案
可以了解一下LMR36015 或 LMR36006
有关更多信息请访问ti.com.cn
谢谢观看
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未学习 利用DC / DC转换器在热性能和小尺寸解决方案之间进行权衡
