Thermal计算方式小结
来源:互联网 发布:百度竞价推广优化 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 19:12
一,几个概念
1、结温(Tj),指的是IC的结点(junction)的温度,一般来说最高温度为125℃,由晶体硅工艺决定。
2、环温(Ta),指的是环境(ambient)的温度。
3、壳温(Tc),指的是IC表面外壳(case)的温度。
4、功耗(PD),耗散功率,单位是W。
5、热阻(Rθ),温升除以PD,单位是℃/W。
二,举个例子
小明设计了一款产品,但是在热测试的试验中发现某款IC的表面温度较高,使用温度测试仪器量的温度是60℃,此时室温是25℃。而该款产品正常使用环境可能会达到45℃,小明担心产品长期使用存在风险,为了验证这个担忧是否需要,小明需要获得哪些参数,如何计算呢?
Ans:小明首先需要找到该款产品中IC的datasheet或者spec,找到thermal这项中PD、Tj、Rθ等参数。
IC表面最高温度值可以为Tc=Tj-PD*Rθ,
假设PD=1.8W,Tj=125℃,Rθ=5℃,则Tc=125-1.8*5=116℃,
所以,小明的担忧是没有必要的。
当然,考虑到一般IC都会随着温度的上升,其本身的漏电流会增大,从而导致实际的温度比理论推算的要来的大。另外,各个产商为了产品的稳定性,一般都会在结温125℃的基础上作打折扣处理,如九折、八折等。
三,散热措施
1,加风扇或散热片。
2,IC选型阶段,选择封装较大或者有EPAD等散热较好的IC封装。
3,Layout的时候在IC底部铺铜,并且打上VIA到地,让热量散到GND上去。
4,易发热元件要放置在上风口,易受热影响的元件要与发热元件保持距离甚至是隔离。
5,设计空气流动较好的机构,利于热量对流和辐射。静态空气是不良散热介质,所以必须在机构上开孔增加流通。
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