ZHCAED6 August   2024 DRV8316 , DRV8317

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2功率损耗和性能预期
  6. 3实验室数据和分析
    1. 3.1 电流输出、Rds(on) 和 PWM 频率
    2. 3.2 压摆率和器件
    3. 3.3 时间热分析
    4. 3.4 PCB 设计
  7. 4热设计建议
  8. 5总结
  9. 6参考资料

PCB 设计

此测试期间捕获的热像图也显示了器件运行期间通过 PCB 散发的热量。如下图所示,最靠近电机输出端的器件封装部分(封装顶部)是最热的,对应于相位半桥 MOSFET 的内部漏源电阻。此外,还可从热像图中观察器件封装和 PCB 的热梯度。最大的梯度出现在器件和电路板之间。这是因为器件底部的散热焊盘是主要的散热途径。因此,TI 建议采用热效率较高的电路板设计,更大限度扩大连接到器件散热接地焊盘的铜面积。尽管热像仪只能显示电路板表面的散热情况,但热像图显示了有效的 PCB 设计对于热性能的重要性。如果将热像图与下图所示的布局设计进行比较,在器件封装后,具有最高温度的电路板的下一个区域位于器件的底部和左侧。该区域对应于从驱动器到电路其余部分的大多数布线。这些布线非常细,而且周围没有铜,这意味着从驱动器向电路板散热以及从电路板向环境散热的面积不大。与此同时,电路板温度最低的区域位于器件封装的顶部和右侧。这些区域对应于相位输出、VM 电源和接地,所有这些区域都由较大的铜平面组成。这些平面有助于在较大的区域内快速散热。

由于大部分热量通过接地平面散发,因此请注意器件封装下方的所有层都要有一个面积较大且不受阻碍的接地覆铜区域,这一点很重要。布线使得导热面积减小。从热像图中可以看出这一点,其中显示热量通过布线积聚在该区域,而不是流入温度较低的铜平面。因此,这些数据显示了大型铜平面的作用效果,如图 3-3 所示。

 DRV8317HEVM 布局图 3-3 DRV8317HEVM 布局
 DRV8317 在 50kHz PWM 频率和 2.99A RMS 条件下的热像图图 3-4 DRV8317 在 50kHz PWM 频率和 2.99A RMS 条件下的热像图