与任何功率转换器件一样,LM614xxT-Q1 在运行时会消耗内部功率。这种功率耗散的影响是将转换器的内部温度升高到环境温度以上。内部芯片温度 (TJ) 是以下各项的函数:
- 环境温度
- 功率损耗
- 器件的有效热阻 (RθJA)
- PCB 布局
LM614xxT-Q1 的最高内核温度必须限制为 150°C。这会限制器件的最大功率耗散,从而限制负载电流。
方程式 8 展示了重要参数之间的关系。较大的环境温度 (T
A) 和较大的 R
θJA 值会降低最大可用输出电流。可以使用
应用曲线 部分提供的曲线来估算转换器效率。如果在其中某条曲线中找不到所需的运行条件,则可以使用内插来估算效率。或者,可以调整 EVM 以匹配所需的应用要求,并且可以直接测量效率。R
θJA 的正确值更难估计。如
半导体和 IC 封装热指标 应用手册中所述,
节 6.4 中给出的 R
θJA 值并非对于设计用途始终有效,不得用于估计器件在实际应用中的热性能。
节 6.4表中报告的值是在实际应用中很少获得的一组特定条件下测量的。
方程式 8.
其中
- η = 效率
- TA = 环境温度(单位为 °C)
- TJ = 结温(单位为 °C)
- RθJA = IC 结至空气的有效热阻(主要通过 PCB,单位为 °C/W)
有效 RθJA 是一个关键参数,取决于多种因素,以下仅列举几项最重要的参数:
- 功率耗散
- 空气温度
- 气流
- PCB 面积
- 铜面积
- 散热器尺寸
- 封装之下或封装附近的散热过孔数量
- 相邻元件放置
由于 VQFN (VAM) 封装的尺寸非常小,因此并未提供裸片连接焊盘,这需要将大部分热量从引脚流向电路板。这意味着当布局不允许热量从引脚流出时,该封装会表现出较大的 R
θJA 值。
图 8-2 展示了最大输出电流与环境温度间的典型关系曲线,有助于实现良好的热布局。这些数据取自结合了器件和 PCB 的 LM61495TVAMEVM 评估板,给出的 R
θJA 约为 21°C/W。请记住,这些图表中给出的数据仅用于说明目的,任何给定应用的实际性能取决于前面提到的所有因素。
以下资源可用作出色热 PCB 设计和针对给定应用环境估算 RθJA 的指南: