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PCB板打样设计,表面贴装功率器件的散热设计

发布日期:2022-11-08 15:07:43 浏览次数:87

PCB打样设计热的设计表面贴装电源开发我知道了!


PCB打样设计:表面贴装电源器件的散热设计。本文介绍只有一个时如何正常工作印刷电路板铜和铂用作散热器。首先,了解电路要求。


一、系统要求:

VOUT=5.0V; VIN(MAX)=9.0V; VIN(MIN)=5.6V; IOUT=700mA; 工作周期=100%;TA=50 ℃ 根据以上系统要求选择750mA MIC2937A-5.0BU稳压器。它的参数是:

VOUT=5V ± 2%(过热的最坏情况)TJ MAX=125 ℃。TO-263封装,θ JC=3℃/W; θ CS ≈ 0 ℃/W(直接焊接在电路板)。

2.初步计算:

VOUT(MIN)=5V-5 × 2%=4.9VPD=(VIN(MAX)-VOUT(MIN))+IOUT+(VIN(MAX) × I)=[9V-4.9V] × 700mA+(9V × 15mA) =3W温升最大值,ΔT=TJ(MAX)-TA = 125℃-50℃=75℃;热反抗θ JA (最坏情况): Δ T/PD=75℃/3.0W=25℃/W。

散热器热阻,θ SA= θ JA-( θ JC+ θ CS); θ SA=25 - (3+0)=22 ℃/W(最大值)。


柔性印刷电路板


3、确定散热器的物理尺寸:

采用方形、单面、水平铜箔散热层,带阻焊层,与黑色油性漆覆盖的散热铜箔相比,采用1.3m/s的空气散热,后者的散热效果最好影响。

采用实线方案,保守设计需要5000mm2的散热铜箔,即71mm×A方71mm(每边2.8英寸)。

4、SO-8和SOT-223封装的散热要求:

在以下条件下计算散热面积:VOUT=5.0V;VIN(MAX)=14V; VIN(MIN)=5.6V; IOUT=150mA; 占空比=100%;TA=50℃。在允许的条件下,电路板生产设备更容易处理采用双 SO-8 封装的设备。SO-8 能满足这个要求吗?使用MIC2951-03BM(SO-8封装),可以获得以下参数:

TJ MAX=125℃; θ JC≈100℃/W。

5、计算SO-8封装的参数:

PD=[14V-5V] × 150mA+(14V × 8mA)=1.46W; 升高温度=125 ℃ - 50 ℃=75 ℃;热阻 θ JA (最坏情况):

Δ T/PD=75℃/1.46W=51.3℃/W; θ SA=51-100=- 49 ℃/W(最大值)。

显然,SO-8 不制冷就无法满足设计要求。考虑采用 SOT-223 封装的 MIC5201-5.0BS 稳压器。封装比SO-8小,但其三个引脚散热效果好。选用MIC5201-3.3BS,其相关参数如下:

TJ MAX=125 ℃ SOT-223 热阻 θ JC=15℃/W θ CS=0 ℃/W (直接焊接在c电路板)。

6、计算SOT-223封装的结果:

PD=[14V-4.9V]×150mA+(14V×1.5mA)=1.4W升温=125℃-50℃=75℃;热阻 θ JA (最坏情况):

Δ T/PD=75℃/1.4W=54℃/W; θ SA=54-15=39 ℃/W(最大值)。根据以上数据,1400平方毫米散热铜箔(边长1.5英寸的正方形)可以满足设计要求。

以上设计结果可作为粗略参考。在实际设计中,需要了解电路板的热特性,才能得到更准确的符合实际设计的结果。PCB制造商,PCB设计师PCBA制造商将解释表面贴装电源器件的散热设计印刷电路板打样设计。


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