与任何功率转换器件一样,LMQ644xx 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
LMQ644xx 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 9 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。对于低环境温度设计,可以使用
应用曲线 部分提供的曲线来估算转换器效率。如果在其中一条曲线中找不到所需的工作条件,则可以使用 EVM 热性能作为起点来大致估算结温。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 封装热指标应用报告 中所述,电气特性表中给出的 JEDEC 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。电气特性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 9.
其中
- η = 效率
- TA = 环境温度
- TJ = 结温
- RθJA = IC 结至空气的有效热阻(主要通过 PCB)
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
- 铜散热器面积
- 封装之下或封装附近的散热过孔数量
- 相邻元件放置
图 8-3 和
图 8-4 显示了最大输出电流与环境温度间的关系的典型曲线,有助于实现良好的热布局。该数据适用于 LMQ644A2 评估板。必须记住,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。
以下资源可用作理想热 PCB 设计和针对给定应用环境估算 RθJA 的指南: