2019.10.23 DC/DC

封装选型时的热计算示例 2

损耗探讨

继上一篇文章“封装选型时的热计算示例 1”之后，本文将作为“热计算示例 2”，继续探讨为了使用目标封装而采取的相应对策。

封装选型时的热计算示例 2

首先，为了方便确认，给出上次的损耗计算及计算结果、以及其条件下的热计算结果。

电源IC的功率损耗总和

使用条件

热计算公式

Tj＝Ta＋θja×P

Ta：环境（周围）温度 ℃
θja：接合部－环境间热阻 ℃/W
P：消耗（损耗）功率 W

安装PCB板、热阻、容许损耗（PD）、Tjmax

条件①下的热计算结果

Tj＝Ta＋θja×P　⇒　85℃＋189.4℃/W×1.008W＝275.9℃　→超出Tjmax＝150℃，结果NG

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这是上次的结果，实际上无需探讨也知道275.9℃相对于Tjmax＝150℃来说是严重不合格的。

本次将基于上次的结果，在上述另一个PCB板条件②下进行计算。

PCB板②：4层PCB（2、3层铜箔，背面铜箔　74.2mm×74.2mm）

条件②：θja＝40.3℃/W

Tj＝Ta＋θja×P　⇒　85℃＋40.3℃/W×1.008W＝125.6℃　→Tjmax＝150℃以下，结果OK

在条件②下，得益于4层PCB的散热效果，热阻从189.4℃/W降至40.3℃/W，降低了近4/5，因此，即使是Ta＝85℃的条件，相对于Tjmax来说也具有约24℃的余量。这也可以从上述容许损耗曲线图中来确认，图中红色虚线所示的1.008W的线和Ta=85℃线的交点，位于条件②的容许损耗曲线内侧。

这证明希望使用的封装HTSOP-8是可以使用的，但需要采用4层的PCB。

虽然这两次的示例有点极端，但通过这样的计算和经验积累，很快就会锁定所需的大致条件。但是，要想拿出具体结论，计算损耗功率并进行热计算当然是不容忽视的步骤。

关键要点:

・求出损耗是为了进行热设计。

・采取散热对策确保Tj不要超过绝对最大额定值。