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[参考译文] TPA3255:温度计算

Guru**** 2478765 points
Other Parts Discussed in Thread: TPA3255

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/1196657/tpa3255-temperature-calculation

器件型号:TPA3255

您好!

我想请您帮助计算 TPA3255应用中的结温。 我想在 BTL 配置中使用此 IC、在没有任何温度警告的情况下、必须达到4 Ω 负载和2x180W 输出功率1分钟。

电源将提供52V 电压、散热器与此非常相似:

https://www.fischerelektronik.de/web_fischer/en_GB/heatsinks/A01/Standard%20extruded%20heatsinks/VA/SK189100AL/index.xhtml。

我还将使用风扇(这一个: https://eu.mouser.com/ProductDetail/Sunon/ME70201V1-000U-A99?qs=EU6FO9ffTwdisXyaW39h3g%3D%3D)来冷却位于模块侧面的散热器。 我使用了本文档中的公式: https://www.ti.com/lit/an/spra953c/spra953c.pdf?ts=1675330757842。 我在数据表中看到了一些误解,我不知道我的计算是否正确。 对于所描述的条件、公式5给出了191摄氏度。  我没有考虑风扇的计算结果,但我仍然不知道风扇是否能够将温度降低到建议的125摄氏度以下。

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    你(们)好,Pawel

    请分享您的计算方式。  

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    是的、我采用了本文档中的公式: https://www.ti.com/lit/an/spra953c/spra953c.pdf?ts=1676555124239 我使用了公式5、为了计算 RCS、我使用 了公式7。 我知道的其他变量是:

    RSA=1、5°C/W

    TA=50°C (最高可接受温度)

    RJC=0、3°C/W

    P=35、2W

    正如我之前说过的、我不知道包含风扇气流的方程、我将使用该方程。  

    根据等式7、我得到:  

    T=2mil =0、0000508m

    K=0.88W/mK

    A=0、000026m^2.

    所以:

    RCS = T/(k*A)= 2、22°C/W

    然后从公式5中得出:

    TJ=Ta+((RJC+RCs+RSA)*P)

    TJ=50+(03+2,22+1,5)*352)

    TJ=191、5°C

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    你(们)好,Pawel

    [引用 userid="552886" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1196657/tpa3255-temperature-calculation/4514857 #4514857">我不知道包含风扇气流的公式、我将使用该公式。  [/报价]

    它不包括在内。 通常、当谈到热参数时、它符合 JEDEC 标准、几乎没有气流。 当您想在系统中添加风扇时、不同的风速和方向会有不同的结果、无法使用公式直接计算。

    通常有两种方法来估算最终温度。 一个基于先前的项目、例如、您使用的散热器和冷却系统非常相似、但总功率损耗不同。 您可以计算项目之间的差值。

    另一种方法是使用热模型进行仿真、我们通常可以提供 Flotherm 模型。

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    感谢您的回答。 执行此 FloTHERM 仿真需要什么?  

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    以及估算最终温度。 在上一个项目中、我使用了 TAS5630BDKD、并希望将其更改为 TPA3255。 情况不同、因此热阻也不同。 我将 TAS 数据表中的变量替换为公式、我在上一篇文章中写道、该公式为我提供了155°C 的值

    这就是为什么我担心 TPA3255在1分钟内无法处理2x180W 输出功率的原因。  

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    你(们)好,Pawel

    [引用 userid="552886" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1196657/tpa3255-temperature-calculation/4516890 #4516890"]您需要执行此 FloTHERM 仿真什么?  [/报价]

    我的意思是、我们可以提供器件的热模型、客户可以根据其系统进行仿真。 正式而言、TI 将仅根据 JEDEC 标准进行仿真。 不同的仿真环境需要大量研究、才能使仿真结果与现实相符。   

    [引用 userid="552886" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1196657/tpa3255-temperature-calculation/4516982 #4516982"]在上一个项目中,我使用了 TAS5630BDKD,并希望将其更改为 TPA3255。

    我认为这可能是一个很好的参考。 由于在这两个器件的数据表中、 结至外壳(顶部)热阻值非常相似。 由于它们都是焊盘朝上的器件、因此该热值非常重要。  

    如何更改  TAS5630BDKD 项目的工作条件、使其与新设计非常相似。 检查热性能是否符合预期?

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    是的、我将比较这两个 IC。 根据公式计算 Tj、TAS5630BDKD 的 Tj=155°C、TPA3255的 Tj=191、5°C。  测量 TPA3255最大功率的时间是多长? 是连续功率还是在短时间内测量? 我需要在4欧姆时提供2x180W、是否可以使用冷却风扇?

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    你(们)好,Pawel

    [引用 userid="552886" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1196657/tpa3255-temperature-calculation/4518317 #4518317"]根据公式计算 Tj 使 TAS5630BDKD 的 Tj=155°C、TPA3255的 Tj=191、5°C

    那么、在这两个器件中、使用条件是否会发生很大变化? 由于这两个器件之间的热参数非常相似、因此不应造成如此大的差异。 唯一的原因似乎是使用条件发生了变化。

    [引用 userid="552886" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1196657/tpa3255-temperature-calculation/4518317 #4518317"]测量 TPA3255最大功率的时间?

    我们将使用 验证台自动查找 每个 PVDD 电压下的最大功率、因此该器件可承受至少几十秒的最大功率。  

    [引用 userid="552886" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1196657/tpa3255-temperature-calculation/4518317 #4518317"]我需要在4欧姆时提供2x180W 的功率,是否可以使用冷却风扇?

    总功率仅为360W、远小于该器件的最大功率。 这很有可能。

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    [引用 userid="489378" URL"~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1196657/tpa3255-temperature-calculation/4520129 #4520129">这两款器件的使用条件是否会发生很大变化? 由于这两个器件之间的热参数非常相似、因此不应造成如此大的差异。 使用条件更改的唯一原因。

    我根据 公式7计算 RCS、RCS = T/(k*A)、TPA3255等于2、22°C/W、TAS5630BDDK 等于0、6°C/W。 由于散热焊盘表面不同、差异很大。 TPA 的散热焊盘几乎是 TAS 的4倍。  

    昨天我收到了 TPA3255的评估板、我将对其进行测试、以确定其必须提供的条件(确切时间的输出功率)。  

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    我刚刚测量了放大器、它可以在25秒内提供2x180W 4欧姆功率、而不使用风扇。 添加风扇可将时间缩短至45秒。 在这些时间段之后、发生了 OTW。 您能否告诉我您在评估板中使用了哪种导热油脂? 我想知道如果我使用更好的放大器、那么放大器将在没有任何警告的情况下正常工作。

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    OTW 或 Just Clipping 警告。 我不确定、因为二极管不亮。 明天我将使用示波器测量它。

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    你(们)好,Pawel

      通常、OTW 警告不应成为问题。 由于这是您最糟糕的情况、只要器件未关闭 OT、就可以安全使用。 导热油脂可能没有太大帮助。 如果确实希望温度降低、则可能需要更大的散热器或更强的风扇。

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    好的、谢谢。 我将测量评估板、并查看是否会出现任何其他问题。 我希望不是:)

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    让我暂时关闭它。

    如果有任何问题、我们可以重新打开此问题。