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  • 電源芯片工作溫度的計算,參數含義介紹
    • 發布時間:2023-01-03 18:13:29
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    電源芯片工作溫度的計算,參數含義介紹
    參數基本定義
    TJ:芯片結溫(Die junction temperature, °C)
    TC:芯片封裝表面溫度(Package case temperature, °C)
    TB:放置芯片的PCB板溫度(Board temperature adjacent to package, °C)
    TT:芯片封裝頂面中心溫度(Top of package temperature at center, °C)
    TA:芯片周圍空氣溫度(Ambient air temperature, °C)
    qJA:硅核到周圍空氣的熱阻系數(Thermal resistance junction-to-ambient, °C/W)
    qJC:硅核到封裝表面的熱阻系數(Thermal resistance junction-to-case, °C/W)
    qJB:硅核到PCB板的熱阻系數(Thermal resistance junction-to-board, °C/W)
    YJB:硅核到PCB板的特征參數(Junction-to-board characterization parameter,°C/W)
    YJT:硅核到封裝頂部的特征參數(Junction-to-top (of package) characterization parameter, °C/W)
    P:設備功耗(Power dissipated by device, Watts)
    溫度測量及結溫計算
    下圖是熱阻計算公式的總結,通過下面的公式,可以通過手冊中的可獲取的參數,計算得到芯片工作的實際結溫。
    芯片 溫度 計算 參數
    圖1  熱阻計算公式總結
    1.TA測量及TJ計算器
    芯片 溫度 計算 參數
    圖2  TA溫度測試點
    熱阻計算公式:qJA =(TJ- TA)/P
    公式變換:TJ = TA + qJA*P
    2.TC測量及TJ計算器
    一般TC溫度測試點有三種情況:
    芯片 溫度 計算 參數
    熱阻計算公式:qJC=(TJ- TC)/P
    公式變換:TJ = TC + qJC*P
    3.TB測量及TJ計算器
    有絕緣層測試
    芯片 溫度 計算 參數
    圖6  TB PCB板測試點(有絕緣層)
    熱阻計算公式:qJB=(TJ- TB)/P
    公式變換:TJ = TB + qJB*P
    無絕緣層測試
    芯片 溫度 計算 參數
    Eg:
    比如一個芯片熱阻:qJA=55°C/W,測試得到工作環境溫度:TA = +35°C,工作功耗:P=0.6W
    則可以計算結溫:TJ = 35°C + (55°C/W * 0.6W) = 68°C
    注:一般要求TA不要超過手冊要求,結溫也要低于手冊要求并要留有余量(10~15°C為宜)
    下面看一下實際數據手冊的數據,要保證芯片安全溫度的工作,環境溫度TA應該滿足在-10~70°C范圍內,并且最后計算出來的結溫應該低于120°C(留有15°C余量)。
    芯片 溫度 計算 參數
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