[参考译文] DAC7760：DAC7760过热问题

尊敬的 Garrett：

谢谢。 输出配置为20mA 输出、并将0欧姆负载连接到连接器(塑料外壳外部)。 使用此 DAC7760、不会损坏、但在27C 室温下、其体温会高达100 C、在60C 室温下、体温会高达126 C。

以下是问题的简要说明和 DAC7760部分的设计详细信息：

主题：DAC7760 IC 在27C 室温下的体温高达约110C (输出电流为20mA 或输出电压为0V)

设计详细信息：设计包含2通道输出。 这两个不是 使用了 DAC7760 IC。

PCB 详细信息：单个4层 PCB 设计

外壳：采用塑料外壳的 PCB 设计。

DAC7760 IC 的电源电压：

对于 DAC7760、我们已从外部24V 直流电源生成+15V、-15V 和+5V 电源。 为了生成这些电压、我们在设计中使用了以下电源。

  1. 24V DC 至+15V PSU DC 至 DC 转换器(TI 制造基于 MC34063的设计)：

          输入电源范围：18V 至40V DC；   

           输出电压：+15V DC (范围：14.90V 至15.15V)；  

           输出 最大负载：70mA

           输出纹波：大约 180mV；   

            PSU 效率：大约 75%；

            PSU 开关频率：约130KHz

2.24V DC 至-15V PSU DC 至 DC 转换器(TI 制造基于 MC34063的设计)：

          输入电源范围：18V 至40V DC；    

          输出电压：-15V DC (范围：-14.90V 至-15.15V)；   

          输出最大负载：25mA

         输出纹波：大约 30mV

          PSU 效率：大约 40%

          PSU 开关频率：约130KHz   

3.24V DC 至+5V PSU (基于 LM317MDT 线性稳压器的设计)：

          输入电源范围：18V 至40V DC

         输出电压：+5V 直流(范围：4.90V 至5.15V)

          最大输出负载：60mA

          输出纹波：大约 20mV

第二点、我们将 DAC7760散热焊盘连接到 AVSS 引脚、但观察到的散热行为相同。

我们是否应该通过在+VSENSE 引脚上添加缓冲器来检查热行为？ 它是否 改善了热性能或功能、EMEMC 性能？

请 如果以上信息足够 或您需要任何更多信息进行问题分析、请填写。

谢谢、此致

Rohidas Sawant  

您好、Rohidas、

让我再提出几个问题来了解您的情况。

1.当器件过热时、输出是否稳定在20mA？

2.您是否将器件的散热焊盘焊接到 PCB 上？ 这是器件抑制热量的主要方式。 我知道您说过它以前是电气连接的。

3.当器件过热时、每个电源的电流是多少？ 这将有助于确定功率耗散是否合理。

谢谢、

Garrett

尊敬的 Garrett：

谢谢。

以下是您的问题的答案：

1.当器件过热时、输出稳定在20mA。

2.我们已将器件的散热焊盘焊接到 PCB 上。 IC 下方有铜面积。 该区域与上述区域大致相同  

    在数据表中、该铜未连接到 AVSS 电气信号、即保持开路。

我们在25 C 室温下测量了电流。 我们在两个 DAC IC 都配置为20mA 输出时测量了电流。

    此时电源电流如下。 该电流为两个 DAC7760 IC。：

    A)+15V 电源电流：52.81mA

    B)-15V 电源电流：9.51mA      

 我们在模块通电后的3到5分钟内立即测量了该电流。 当 DAC7760 IC 体温高达100C 时、我们没有测量电流。 DAC7760 IC 体温度在45分钟至1小时内达到100°C。

当 DAC7760体温较高时、即大约100 C 时、我们将再次测量电流并与您分享。

我们 测量 了 DAC7760 IC 以及 MC34063 IC、LM317 IC 的体温。 温度如下：  

    a) DAC7760 IC： 106 C

    B) 24V 至-15V PSU TI 制造 MC34063A IC：96 C

    C) 24V 至 +15V PSU，TI 制造 MC34063A IC：90°C (近似值)

    D) 24V 至+5V PSU LM317 IC (SMD 3引脚 TO-252封装)：91 (近似值)

谢谢

Rohidas Sawant

尊敬的 Garrett：

 a)+15V 电源电流：52.81mA 和  b)-15V 电源电流：9.51mA  

这些电流适用于 DAC7760s、而不是单 个 IC。

我们将使用适用于 DAC7760 IC 的+/-15V 电源再次获取温度、电流和电压读数。 此外、我们还使用适用于 DAC7760 IC 的+/-12V 电源获取这些读数。 我们正得到+/-12V 电源的改进。 我们还将在启动时观察电源电压波形。 我们将为 您提供波形和读数、以便您进行分析并 提出建议。

谢谢、此致

Rohidas Sawant

您好、Garrett、

我们已获取 有关将+/-12V 直流模拟电源连接到 DAC7760 IC 的读数。 我们观察到、随着这种变化、组件外壳温度(例如 DAC7760 IC、MC34063 IC、LM317、电感器)将降低约。 12至15°C

现在、在60C 大气温度和带塑料外壳的模块中 、组件外壳温度如下：  

 DAC7760 IC 外壳温度约为99 C、

 2. MC34063 IC 外壳温度约为90°C

 3. LM317 IC 外壳温度约为99°C

 在24V DC 至+!2V DC PSU 设计中(降压) 、使用 MC34063 IC、  其选择的其他组件如下：

  CT = 100pf；  L = 56uH/0.6Amp；  RSC = 0.5 Ω/1瓦；  CO = 40uF；   

 在24V 直流至-12V 直流 PSU 设计(电压反相转换器)中 、使用了 MC34063 IC、  所选的其他组件如下：

  CT = 100pf；  L = 56uH/0.6Amp；  RSC = 0.5 Ω/1瓦；  CO = 40uF；   

我们还按模块测量了实际电流消耗。 读数如下：

 1.+12V 电源：52mA。 (用于2号 DAC7760 + 6mA 泄放电阻器电流)

2.-12V 电源：18mA。 (用于2号 DAC7760 + 7.5mA 泄放电阻器电流)。

我们的分析是  、在组件功率耗散及其最大可接受 Tj 值的情况下、观察到的组件外壳温度在限制范围内。

通过将模拟电源形式从+/-15V 更改为+/-12V、我们将得到改进。 但我们仍然需要更多的改进。 我们的问题如下：

1.对于 DAC7760，为了获得更好的性能， +/-12V 电源是否正常 ？

2.对于 MC34063 PSU 设计，选择的组件 是否正常？

3.是否有任何有关 DAC7760 IC 和 MC34063 IC 的 PCB 布局设计指南文档  

请 指导我们进行上述查询。

谢谢、此致

Rohidas Sawant

您好、Rohidas、

2个 DAC7760 IC 的电流电平似乎相当合理、我不会指望它会导致大部分板载热量。 在12V 电压下、对于环境温度为60C 的器件而言、这看起来温度升高过多、但这可能是塑料外壳造成的。 我已附上在24V 电压下驱动10欧姆负载的 EVM 的热感图像、以显示典型的热性能。 但这并不像您的电路板那样封闭、而 DAC7760是导致发热的主器件。

在下面查找我对您问题的答复。

1.使用+/-12V 电源很好，可以降低功耗，但也会降低可驱动的负载电阻。 由于符合电压要求、可驱动的最大负载为(12V-2V)/.02 = 500 Ω。

2.我不确定您使用的电源组件。 数据表中包含了降压转换器的设计过程、其中展示了如何计算元件值。 如果您有其他问题、可以在我们的电源管理 E2E 论坛上发帖。

每个器件数据表中都有布局指南。

您能否在运行期间提供 AVDD、AVSS、Iout 电压和热像的波形(如果可能)？  

您能否测量为降压转换器供电的24V 电源的电流？

如果您在外壳外部重复进行热测量、以查看温升是否与预期值匹配、也会有所帮助。

谢谢、

Garrett