[音乐播放] 在今天的视频中, 我们将讨论散热, 也称为热性能, 以及如何处理 LDO 散发的过多热量。 低压差稳压器的 本质是通过改变 通道元件中的 电阻来调节电压。 查看 LDO 中 提供的功率时, 可以将其计算为 Vout 乘以 Iout。 输入 LDO 的功率 可以计算为 Vin 乘以 Iin。 如您所知, 在线性稳压器中, 如果忽略接地电流, LDO 的输入电流 和输出电流相等。 因此,如果输入 和输出电压不相等, 则所有剩余功率 都耗散在 LDO 中。 这导致剩余的 电能转化为热量。 LDO 的热性能 是衡量封装器件 将热量从裸片 传递到 PCB 的 程度的一个指标。 如果封装不能 很好地耗散功率, 则裸片会发热 并导致器件进入 热关断状态。 如果耗散的 功率处理不当, 器件将循环进出 热关断状态, 并使器件的 长期可靠性降低。 在德州仪器 (TI), 数据表中指定的 热值符合 JESD51 标准。 根据该标准建立 热模型的一个优点 是可以轻松地将器件 与使用该标准建模的 其他器件进行比较。 未使用该标准 建模的器件 将无法直接与 TI 器件进行比较。 作为 JESD51 标准的 一部分,我们 给出了五个热指标, 即 θJA、θJC(top)、θJB、 ψJT、ψJB 和 θJC(bot)。 这些指标中 最常用的是 θJA, 它用于根据 环境温度计算结温。 要在您的应用中 使用 θJA, 您只需了解两个参数, 即环境温度和功耗。 您应该使用 最坏情况下的 环境温度进行计算。 功率耗散可以 计算为 Vin 减去 Vout 之差 乘以 Iout,再加上 Vin 乘以 Iground。 获得这些参数后, 您可以将其代入 TJ 公式,从而获得 最坏情况下的结温。 尽管 θJA 是非常 有用的指标之一, 但也存在一些限制。 θJA 的一个限制是 它衡量安装在 [听不清] PCB 上的 IC 的热性能。 这意味着该数字 仅适用于特定的 电路板布局。 θJA 仍然如此 常用的原因是 环境温度是 系统设计人员 可以访问的 仅有参数之一。 在处理 LDO 时, 您不能假设电路板 温度与环境温度 相同,因为 LDO 正在消耗功率, 从而导致电路板 温度升高。 有几个对 θJA 有很大影响的 关键参数。 PCB 设计和布局 以及散热焊盘尺寸 对 θJA 的影响最大。 耗散的功率 和环境温度 对 θJA 几乎没有影响, 因为它们不会 显著改变热传递。 如前所述,PCB 设计和 散热焊盘尺寸 对 θJA 的影响最大。 因此,不同的 封装具有不同 级别的热性能。 散热最差的 封装是 [听不清] 封装, 它们没有接触 电路板的散热焊盘, 如 SOT23。 在将 SOT23 与小得多的 一毫米乘一毫米 X2SON 封装进行比较时, 您可以看到, 仅由于没有 散热焊盘, θJA 几乎每瓦 b增加了 50c。 一旦您将不带 散热焊盘的 [听不清] 封装替换为 QFN, 带有更大散热焊盘的l 器件将具有更好的 θJA。 这在直觉上 是有道理的, 因为增加物体的大小 会导致它升温更慢。 可以通过将 X2SON 封装与 SON 进行比较来看出这一点。 如果将一毫米乘 一毫米封装替换为 具有更大散热焊盘的 两毫米乘两毫米封装, 则可将 θJA 每瓦降低约 70c。 您可以看到使用 正确的封装会对您的 系统产生多大的影响。 如前所述,热参数 高度依赖于 所使用的电路板布局。 TI LDO 热指标使用 JEDEC High-K 板 进行建模,即两个 s、 两个 p、两个信号、 两个电源平面。 JEDEC 板有 两个内部平面, 这些平面有大约 5,500 平方毫米的 一盎司铜。 这是为了模仿具有 一个接地平面和一个 电源平面的常见应用。 因此,这些平面中 只有一个连接到 与裸片相连的热过孔。 底层有大约 1,100 平方毫米的 两盎司铜, 它通过散热过孔 连接到散热焊盘。 顶层仅由引线构成, 这些引线连接到 器件的引脚。 提高电路板热性能的 一种方法是添加一个 连接到散热焊盘的 顶部接地层。 向该接地平面 添加额外的过孔 也将有助于 提高热性能。 期望每个器件 都遵守 JEDEC 标准中 设定的规则 是不现实的。 因此,就热性能而言, 我想请您考虑一些 最终的注意事项。 在您的系统中, 您可能有附近的 元件会导致 电路板变热。 务必考虑这一点, 因为 JEDEC 板上 仅组装了单个 IC。 另一个常见的误解 是将负载脉冲化 总是会降低 LDO 上的热应力。 如果占空比过高 或脉冲长度过长, 将负载脉冲化仍 可能导致 LDO 发热。 这会导致 LDO 进入 热关断状态。 为避免热关断, 只需将负载 脉冲化数十毫秒, 然后将 LDO 关闭 相同或更长的时间, 以进行冷却。 在 LDO 的每个布局中 要做的最后一件事是 将尽可能多的 铜连接到 LDO 散热焊盘。 这将增大 散热器的尺寸, 并可以将数据表中 显示的 θJA 降低 高达 25%。 此外,请务必在 LDO 周围 放置一组散热过孔, 以帮助使 LDO 散热。 感谢大家的观看。 更多有关 LDO 的信息, 请查看我们的 ti.com/ldo 页面,或通过 转到 LDO 页面上的 “支持与培训”选项卡, 访问 LDO 基础知识博客 和视频系列。