TJ的估算:使用θJA的计算示例

本文的关键要点

・通过热阻θJA来估算TJ时,需要功耗P和TA的值。

・根据公式求出TJ并确认它的值在TJMAX以内。

上一篇文章中曾经列出过使用θJA和ΨJT来估算TJ时的基本计算公式。在本文中,将通过一个例子来了解使用θJA进行TJ估算的计算示例。

使用θJA进行TJ估算时的计算示例

作为示例,我们将使用LDO线性稳压器BD4xxM2-C系列的BD450M2EFJ-C。其简要规格和框图如下:

・输入电源电压:~42V
・输出电压:5.0V
・输出电流:200mA
・电路电流: 40μA(TYP.)
・输出电压精度:±2%(包括输入和负载稳定性)
・输出电容器可使用陶瓷电容器
・具有过电流保护(OCP)和过热保护(TSD)功能
・推荐工作温度范围:-40℃~+150℃
・TJMAX=+150℃

HTSOP-J8封装:4.90×6.00×1.00(mm)

计算示例

根据以下条件设置来计算功耗P。
VIN=13.5V、VOUT=5.0V、IOUT=100mA、ICC=40µA
※VIN在本IC中用VCC来表示。

将值代入计算功耗P的公式中。
P=(VIN-VOUT)×IOUT+VIN×ICC=(13.5V-5.0V)×100mA+13.5V×40µA=0.85 (W)

在这里根据环境温度TA来计算TJ。关于θJA,假设是在安装于下列电路板上的状态下,我们根据图表来求θJA

根据图表,设θJA为48℃/W,TA为85℃,在这些条件下计算TJ
TJ=TA+θJA×P=85℃+48℃/W×0.85W=125.8 (℃)

如前面的规格所示,这款IC的TJMAX为150℃,因此可以判断该条件是容许范围内的使用条件。

如果估计会超过TJMAX,则需要更改条件。可以更改的是:降低功耗P、降低环境温度TA、降低热阻θJA。但输入输出电压和输出电流等电气规格是必要条件,因此通常很难更改。也可以通过增强冷却来降低TA,但在已经将该项作为设备的运行规格设置好了的情况下,则很难更改。要想降低θJA,可以通过增加实装电路板的铜箔面积来实现。此外,如果IC有多种封装可选,则可以选择具有较小θJA的封装。不管怎样,由于涉及到电路板布局的更改,因此在设计阶段就充分准确地估算TJ是非常重要的。

通过实测来估算TJ

上述计算是基于电源的设计条件进行的,但如果IC已经安装在电路板上了,则可以通过实际测量功耗P在接近现实条件下来估算TJ。如下图所示,由于IIN等于ICC+IOUT,所以VIN(VCC)×IIN为输入IC的总功率,减去输出功耗VOUT×IOUT得到的值即为IC的功耗P。

使用θJA进行TJ估算的计算示例到此结束。功耗的计算方法通常在IC的技术规格书中会有说明,所以请务必查看技术规格书。

在下一篇中,我们将会了解使用ΨJT来计算TJ的示例。

相关文章

  1. TD1_14_f01

    TJ的估算:使用瞬态热阻的计算示例

  2. TD1_13_f01

    TJ的估算:使用ΨJT的计算示例

  3. TD1-11_f1

    TJ的估算:基本计算公式

TECH INFO

  • 重点必看
  • 技术分享
  • Arduino入门指南

基础知识

  • Si功率元器件
  • IGBT功率元器件
  • 热设计
  • 仿真
  • 开关噪声-EMC
  • AC/DC
  • DC/DC
  • 电机
  • 传递函数

工程技巧


PICK UP!

  1. 刘铭
  2. ROHM开发出业界先进的第4代低导通电阻
PAGE TOP