不论使用电源IC与否,使用IC时必须探讨热问题,切勿超过最大额定Tjmax(最大接合部温度/结温),并视情况进行散热设计。特别是电源IC等处理大功率的IC或晶体管上可以说是必须的探讨事项。针对“电源IC技术规格的解读方法”,本项接着说明“容许损耗”。 本项是“电源IC技术规格的解读方法”最后一项。“技术规格的封面”、“框图”、“绝对最大额定和推荐工作条件”、“电气特性的要点”、“特性图表、波形的看图方法”、“应用电路例”、“部件选定”以及“输入等效电路”已经说明,所有项目应该可以作为解读技术规格并让设计顺利进行的提示,推荐全部浏览。 容许损耗
IC的容许损耗(适用于大多数电子部件),意指不超过其IC可维持性能的温度的最大的功耗。例如,如果某电源IC的容许损耗为“1.2W”,则单纯来说,在该条件下所损耗的功率只要不超1.2W即可。 以简单的LDO稳压器为例,其计算方式如下: 输入为5V、输出为3.3V、输入电流(自我消耗+负载)为0.7A时:(5V-3.3V)×0.7A=1.19W 因而,可以判断“勉强安全”。当然,实际上需要再仔细探讨。 容许损耗基本上大多以图表显示,以下为图表示例。 首先,从图表的①2.66W的曲线可知,25℃为止可以容许2.66W,不过超过25℃以上的话容许损耗便直线式减少,此IC的最大工作Ta85℃则可以容许1.4W。 ①~④是提示基板和面积的条件,容许损耗因安装条件而异。此外,也显示其条件下的热电阻θj-a。近年许多电源IC为表贴封装,容许损耗视安装条件而有极大的不同,因此这类详细的条件提示是有用的。 有这些条件提示的话,本身设计只要以最近条件的容许损耗作为“参考”即可。之所以将“参考”两字框起来,是想强调毕竟只是“参考”而已。关于这个将另外说明。 举一例。如果②的基板条件相当接近,安装基板的Ta上限为50℃的话,则知可容许1.4W弱的损耗。在上述LDO稳压器例子中,可以取得0.8A左右。开关稳压器时虽然计算有点麻烦,不过如果可以测量效率(输出功率/输入功率)的话,1-效率将变为损耗。如果为内置功率晶体管型的话以此便可以求得,不过外置功率晶体管型则必须只计算(测量)控制IC的损耗。当然,就电源电路而言,外置功率晶体管的热计算是必须的。 那么,看了此图表之后没有注意到什么吗?当然,此图表由于提供了一般性充分的信息,因此有稍微深读之意。 (1) 0℃~25℃为何容许损耗相同?
(2) Ta=150℃且容许损耗为0W。 理论上(1)令人质疑。当周围温度下降时,在计算上应该可以增加功率损耗。(2)想必立刻注意到,由此可知Tjmax为150℃。因为无法完全功耗,故发热为零,也就是Ta=Tj的条件。 过去时而被问到(1)的问题,难得从图表读取了Tjmax,也有提供θj-a,那就以①的条件为例试算看看。 从Tj=θj-a×PD+Ta得47.0℃/W×2.66W(@ Ta=25℃)+25℃=150℃ ←Tjmax的条件 从150℃=47.0℃/W×?W(@ Ta=0℃)+0℃得3.19W ←0℃的话计算上应该可以容许这一点损耗 有奖问答:一般如果假设室温为25℃的话,即使没有通电Tj也有____℃,如果设定2.66W以上则通电瞬间有超过Tjmax的危险,因此_______。 请规范答题,连续答错将无法获得奖励哦~
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