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[参考译文] TPS53355：LC 系统热分析- 3.3V 输出17.5Amp 的布局指南

admin
Guru**** 2387080 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS53355
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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/994271/tps53355-thermal-analysis-on-lc-system---layout-guidelines-for-3-3v-o-p-17-5amp

器件型号：TPS53355

我们将 TPS53355DQPR 用于以下应用

VIN - 12V VDD - 12V

输出电压- 3.3V 负载- 17.5AMp

我们有两种类型的板风冷式和液冷式(零气流)。  

我看到17.5安培的效率为95%。 因此、我假设 PD 的功率约为2.88W。

我有几个问题：

-我是否可以考虑此应用的效率为95%？

-我看到了一个有关5V 输出但没有3.3V 输出的 SOA 图。 您是否有任何可以共享的数据？ 或者 ，我可以说它与5V 10Amp 相同(考虑到总输出功率= 50W)

－ 在 SOA 图中，有一行是"Nat Cov"。 它的含义是什么？

－在气流为零的情况下 ，SOA 是什么？

-在气流为零的情况下，我们真的需要一个功耗为2.88W 的散热器，还是可以通过散热垫本身进行冷却？

-任何其他布局指南来处理这一问题。(如扩展 微带层上的 GND 焊盘)

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    TI__Guru**** 2387080 points
    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 、

    [引用 userid="466520" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/994271/tps53355-thermal-analysis-on-lc-system---layout-guidelines-for-3-3v-o-p-17-5amp "-我能否考虑此应用的效率为95%？

    我建议您尝试使用 WEBENCH 电源设计器进行估算。 数据表曲线使用的是分离电源 VDD=5V、也使用了 PA0513.441电感器。 由于您使用的 VDD = 12V、并且您可能使用不同的电感器、因此您的预期性能可能会有所不同。

    [引用 userid="466520" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/994271/tps53355-thermal-analysis-on-lc-system---layout-guidelines-for-3-3v-o-p-17-5amp "]我看到的是5V 输出但无3.3V 输出的 SOA 图。 您是否有任何可以共享的数据？ 或者 ，我可以说它与5V 10Amp 相同(考虑到总输出功率= 50W)[/quot]

    请记住、SOA 曲线基于评估模块(EVM) PCB 上的测量结果、仅用作参考点。 实际布局会有所不同、附近还有其他不会位于 TI EVM 上的组件、这会使热性能与数据表曲线不同。 如果您的布局与我们的 EVM 类似、那么您可能会期望获得类似的性能。

    考虑到这些注意事项、关于接近5V 10Amp 条件、我认为最好从等效功率耗散条件而不是输出功率的角度来考虑。 假设在3.3Vout 17.5A (PoUT = 58W)下效率为95%、则 Pdiss ~= 3.05W (58*(1/0.95-1)。 5V 输出电压下的效率应高于3.3V 输出电压下的效率、因此我们假设效率可能为96%。 对于5V 输出、Pdiss~=3.05W 所需的电流大约为14.6A (5*14.6*(1/0.96-1)= 3.04W)、因此我将在5V SOA 曲线上查看该电流。 然而、即使这样也是一种简化、因为实际功率耗散主要是在转换器 IC 和外部电感器之间分摊的。 不过、通常情况下、对于较低的输出电压、SOA 曲线会更宽(在给定温度下允许更高的电流)。

    [引用 userid="466520" url="~/support/power-management/f/power-management-forum/994271/tps53355-thermal-analysis-on-lc-system---layout-guidelines-for-3-3v-o-p-17-5amp "]

    在 SOA 图中，有一行“Nat Cov”。 它的含义是什么？

    －在气流为零的情况下 ，SOA 是什么？

    [/报价]

    NAT 转换=自然对流、这意味着0 LFM、无强制气流。

    [引用 userid="466520" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/994271/tps53355-thermal-analysis-on-lc-system---layout-guidelines-for-3-3v-o-p-17-5amp ]在气流为零的情况下、我们是否确实需要功耗为2.88W 的散热器 、还是可以通过散热焊盘本身进行冷却？

    这是您必须在系统和特定设计中评估的内容。 您是否有方法估算 IC 在系统中所处的有效环境(无论是风冷式还是液冷式)。 如果 TPS53355的有效环境温度处于~50-60摄氏度范围内、则使用散热垫和 PCB 作为散热器本身就足够了。 但同样、热性能实际上取决于您的实际设计、我无法概括为您提供答案。

    [引用 userid="466520" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/994271/tps53355-thermal-analysis-on-lc-system---layout-guidelines-for-3-3v-o-p-17-5amp "-任何其他布局指南来区分这种情况。(如扩展 微带层上的 GND 焊盘)[/quot]

    扩展到将尽可能多的顶部 PGND 覆铜直接连接到散热焊盘、这无疑是实现最佳热性能的好主意。 我在散热焊盘上看到大量过孔、这是很好的。 我还会在顶部 GND 覆层中添加更多过孔、以将其缝合到内部 PGND 平面层。 IC 下方包含实心 PGND 平面、PGND 平面越多越好。 理想情况下、底层上也会有 PGND 覆铜、太低于 IC/散热焊盘。 底层 PGND 覆层到空气/环境的表面积也有助于散热。