This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] OPA1652:OPA1652的工作结温

Guru**** 2468610 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA1652

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/787885/opa1652-operating-junction-temperature-for-opa1652

器件型号:OPA1652

大家好、

我使用的 OPA1652 (WSON8封装)采用增益=1配置、电源电压为+/-15V、变得非常热;应用。 在空闲输入条件下比环境温度高40°C。

当我施加振幅为+/-10V 的400kHz 正弦信号时、外壳顶部温度为 APP。 高于环境温度60°C。

我想知道在+85°C 的 AM 环境温度下运行 OPA1652是否正常、因为它将导致145°C 的外壳顶部温度。

我认为结温是应用温度。 在本例中为150°C。

这是否正常?

我搜索了数据表、找到了几个温度额定值、但不是我需要的额定值。

在第1页上,没有关于温度类型(外壳、环境、结点...)的信息:

在第5页上、我获得了有关绝对环境温度和结温的信息、
和建议的工作环境温度:

最后、第7页列出了两种温度、但未显示什么温度(结温、外壳温度、环境温度)是指:

那么、回到我的问题:

OPA1652的建议工作结温范围是多少?

此致、Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Niels、

    感谢您的发帖。 我想您要查找的推荐热性能信息可在第6页的数据表的表6.4中找到。 请参见下图:

    Tamara  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Tamara、

    我的问题是:
    OPA1652的建议工作结温范围是多少

    在表6.4中、我看到了很多热阻、但没有关于 OPA1652的最高建议工作结温的信息。

    我确信这是因为我无法正确解释表6.4中的信息。

    请保持友好并向我解释如何从表6.4中显示的信息中获得 OPA1652的最高建议工作结温。
    感谢您的帮助、并期待您的回答。

    此致、Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好、Niels、

    我们实际上并未指定建议的结温范围。 只要您在40ºC 的环境温度范围(200ºC ̊ C 至85ºC ̊ C)内运行并且不超过结温(̊ C)的最大额定值、您就应该可以正常工作。

    希望这会有所帮助。

    Tamara
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Tamara、

    根据我的理解、这意味着 TI 保证只要结温保持在200°C 以下、OPA1652就会按数据表中的规定运行

    谢谢、
    Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好、Niels、

    85ºC 您在40ºC 200ºC 的环境温度范围(-m Ω 至+m Ω)内运行并保持低于结温(m Ω)的最大额定值、您应该没有问题。

    此致、
    Tamara
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Tamara、

    我不是一个母语英语的人。 但从我的理解看、两者之间存在"轻微"差异
    "您应该可以"

    "TI 保证 OPA1652 将按数据表中的规定运行"

    您是否同意、或者这两项陈述是否与您相同?

    此致、Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好、Niels、

    您的 OPA1652为何变得如此之热? 您能否显示原理图?

    Kai
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Niels、

    感谢你的答复。 我想帮助澄清这一点。

    我们指定了建议的环境工作温度范围、如数据表所示。 我们不指定建议的结温范围、这不是我们通常使用器件进行测试的结果、我们也没有相关数据。 但是、我们在"绝对最大额定值"中确实提到了结温、但我们还就"绝对最大额定值"陈述了以下内容:

    "应力超出绝对最大额定值下列出的值可能会对器件造成永久损坏。 这些仅为应力额定值、并不表示器件在这些条件下或在超出建议运行条件下的任何其他条件下能够正常运行。 长时间处于绝对最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性。"

    这就是为什么我无法明确保证该规格的原因。  

    不过、Kai 认为、电路为什么会变得很热? 也许我们可以评估这个设计。  

    Tamara

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Tamara 和 Kai、

    这里是我们的 OPA1652原理图(我们有16个板载)。 OPA1652均由+/-15V 供电。

    下面的给出了热像仪测量的 OPA1652温度:

    正如您在温度图中看到的、我们有16个 OPA1652板载(原理图仅显示16个 OPA162中的一个)、它们变得非常热(81.3°C、比环境温度高56.3°C)、图片是在25°C 环境温度下拍摄的。

    我很期待您提出建议、我们可以如何改进原理图以降低 OPA1652温度。

    此致、Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Niels、

    请参阅数据表的图4。 对于 OPA1652、在400kHz 下无法产生10V 输出电压:

    e2e.ti.com/.../niels1.TSC

    Kai

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Kai、

    你弄错了。 我们在生成热像时向 OPA1652施加了+/-10V 500kHz 正弦波。

    :-)

    但我们并不期望 OPA1652能够准确再现正弦波。 这只是为了感受最大值 OPA1652的功率耗散。

    当所有输入对地短路时、我们得到了以下热图:

    如您所见、我们已经比环境温度高30°C 了。

    在将+/-10V 100kHz 正弦波施加到 OPA1652的情况下、会出现以下温度:

    这已经比环境温度高45°C。

    如果我以线性方式将此温度调节至85°C 环境温度、则 OPA1652的外壳顶部温度为130°C、结温仍高出几度。

    您是否同意这是非常热的?
    我想知道在这些温度下运行 OPA1652是否包含在数据表规格中。

    此致、Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Niels、

    WSON 封装具有散热焊盘。 您是否已将此散热焊盘焊接到连接到负电源电压(V-)的实心铜平面上?

    Kai

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Kai:
    是的、我们已经焊接了散热焊盘、该焊盘连接到 VEE 铜平面。 由于空间限制、我们只能使用单个过孔作为每个 OPA1652的散热焊盘到铜平面连接。
    此致、Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好、Niels、

    我认为单个过孔是不够的。 请记住、WSON 封装通过印刷电路板几乎消除了所有热量。

    您能向我们展示您的布局吗?

    Kai
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Kai、

    PCB 的外观如下所示:

    正下方有一个接地层。 在其他层上有很多迹线阻止了额外的散热过孔的放置。

    那么、我们回到问题:"OPA1652允许的温度有多高"?

    此致、Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好、Niels、

    您需要更多铜与散热焊盘接触、尤其是当您将16个 OPA1652彼此相邻时! 因此、我强烈建议改进布局。

    遗憾的是、下面的接地层毫无价值、因为环氧树脂不能传导足够的热量。 如果您在下面有一个负电源平面、则添加更多散热过孔。 我会在许多 OPA1652周围的顶层布置一个负电源层。 我会增加单个 OPA1652之间的距离、以便负电源平面可以在 OPA1652上"流动"一位。

    Kai
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Kai:
    下面有一个5层的负电源平面(12层 PCB)。 散热过孔连接到该铜平面。
    您的意图很好、但我们有一个固定的 PCB 尺寸、在 OPA1652、额外的过孔或在 OPA1652周围"流动"的负电源平面之间没有任何间距。
    也许我们可以通过强制空气冷却来降低温度。 但是、我需要目标温度来确定气流是否足够。

    OPA1652要按照数据表中的规定执行的最高(结温或外壳温度)是多少?

    此致、Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Niels、

    对于高可靠性应用、长期结温应尽可能低。 但在短时间内、可以允许更高的结温。 由于结温升高而导致的故障率增加是一个统计过程、可通过阿累尼乌斯方程进行估算。 故障率增加的加速因子 AF 为:

    AF = exp (EA/k x (1/Tu - 1/TS))

    在此链接中、您可以找到 OPA1652的故障率数据:

    www.ti.com/.../estimator.tsp

    ^激活能量 EA = 0.7eV 且获取 k = 8.63 x 10 μ s-5eV/K、Tu = 273K + 55K = 328K、TS = 273K + 200K = 473K、则加速因子为 AF = 1960。 因此、当结温为200°C 而不是55°C 时、故障率将增加约1960倍

    晶圆测试显示、平均故障间隔时间(MTBF)为5、350,000,000小时(60%可信度)。 考虑到1960年的加速因子、在200°C 结温下、这相当于2、730、000小时的 MTBF。 因此、在200°C 结温下、MTBF 约为312年。

    类似的计算表明、在150°C 的结温下、MTBF 约为2367年。

    OPA1652的数据表指定了200°C 的绝对最大结温。 我认为长期结温应远低于该限值。 我建议最大长期结温为150°C

    并改进您的布局! 您至少可以添加更多散热过孔。 仅使用一个散热过孔并不是一个好的设计做法。

    Kai

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    谢谢、Kai。

    您好、Niels、
    我们不会捕获建议的最高结温或外壳温度。 这不是我们在数据表中保证的规格。

    Tamara
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Kai、

    感谢您的回答。
    是的、我们将尽快改进布局。
    但由于空间不足(我之前提到过)、这很可能需要切换到微过孔工艺。

    我担心的最后一个问题是:

    结温是否为150°C 会降低模拟性能(压摆率、噪声、增益带宽...) 是什么?

    此致、Niels

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好、Niels、

    是的、所有参数在某种程度上都取决于温度、但最小甚至很小。 不过、在非常高的温度下唯一可以显著变化的参数是输入偏置电流。 请参阅 OPA1652数据表的图23。 短路电流限制也会显著变化。 见图27和28。

    但请记住、大多数规格仅在+85°C 或+125°C 的最高温度下有效、如图所示。 因此、在200°C 结温下实际发生的情况可能是另一个例子。

    Kai