数据表指定的结至环境热阻 RθJA 主要用于比较各种驱动器或者估算热性能。不过,实际系统性能可能比此值更好或更差,具体情况取决于 PCB 层叠、布线、过孔数量以及散热焊盘周围的铜面积。驱动器驱动特定电流的时间长度也会影响功耗和热性能。本节介绍了如何设计稳态和瞬态温度条件。
本节中的数据是按如下标准仿真得出的:
HTSSOP(PWP 封装)
- 2 层 PCB(尺寸 114.3mm x 76.2mm x 1.6mm),标准 FR4,1oz(35mm 铜厚度)或 2oz 铜厚度。散热过孔仅存在于散热焊盘下方(12 个过孔采用 4 x 3 阵列,1mm 间距,0.2mm 直径,0.025mm 铜镀层)。
- 顶层:HTSSOP 封装尺寸和铜平面散热器。顶层覆铜区在仿真中有所不同。
- 底层:接地层通过驱动器的散热焊盘下方的过孔进行热连接。底层铜面积随顶层铜面积而变化。
- 4 层 PCB(尺寸 114.3mm x 76.2mm x 1.6mm),标准 FR4。外侧平面具有 1oz(35mm 覆铜厚度)或 2oz 覆铜厚度。内侧平面保持在 1oz。散热过孔仅存在于散热焊盘下方(12 个过孔采用 4 x 3 阵列,1mm 间距,0.2mm 直径,0.025mm 铜镀层)。
- 顶层:HTSSOP 封装尺寸和铜平面散热器。顶层铜面积在模拟中有所不同。
- 中间层 1:GND 平面通过过孔热连接至散热焊盘。接地平面的面积为 74.2mm x 74.2mm。
- 中间层 2:电源平面,无热连接。电源平面的面积为 74.2mm x 74.2mm。
- 底层:带有小型铜焊盘的信号层,位于驱动器下方,通过来自顶部和内部 GND 平面的过孔拼接进行热连接。底层散热焊盘的尺寸与封装相当 (5mm x 4.4mm)。虽然顶部铜平面的尺寸并不固定,但底部焊盘的尺寸保持不变。
图 9-11 显示了 HTSSOP 封装的模拟电路板示例。表 9-3 显示了每次仿真时使用的不同板尺寸。
表 9-3 用于 16 引脚 PWP 封装的尺寸 A铜面积 (cm2) | 尺寸 A(mm) |
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2 | 16.43 |
4 | 22.23 |
8 | 30.59 |
16 | 42.37 |
WQFN(RTE 封装)
- 2 层 PCB(尺寸 114.3mm x 76.2mm x 1.6mm),标准 FR4,1oz(35mm 铜厚度)或 2oz 铜厚度。散热过孔仅存在于封装尺寸下方(5 个过孔,1mm 间距,0.2mm 直径,0.025mm 铜镀层)。
- 顶层:WQFN 封装尺寸和布线。
- 底层:接地层通过封装尺寸下的过孔进行热连接。底层覆铜区在仿真中有所不同。
- 4 层 PCB(尺寸 114.3mm x 76.2mm x 1.6mm),标准 FR4。外侧平面具有 1oz(35mm 覆铜厚度)或 2oz 覆铜厚度。内侧平面保持在 1oz。散热过孔仅存在于封装尺寸下方(5 个过孔,1mm 间距,0.2mm 直径,0.025mm 铜镀层)。
- 顶层:WQFN 封装尺寸和布线。
- 中间层 1:GND 平面通过过孔在封装尺寸下进行热连接。接地平面的面积为 74.2mm x 74.2mm。
- 中间层 2:电源平面,无热连接。电源平面的面积为 74.2mm x 74.2mm。
- 底层:带有小型铜焊盘的信号层,位于驱动器下方,通过来自顶部和内部 GND 平面的过孔拼接进行热连接。底层散热焊盘为 1.55mm x 1.55mm。底层散热焊盘的尺寸与封装相同 (3mm x 3mm)。底部焊盘的尺寸保持不变。
图 9-12 显示了 HTSSOP 封装的模拟电路板示例。表 9-4 显示了每次仿真时使用的不同板尺寸。
表 9-4 用于 16 引脚 RTE 封装的尺寸 A铜面积 (cm2) | 尺寸 A(mm) |
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2 | 14.14 |
4 | 20.00 |
8 | 28.28 |
16 | 40.00 |