[参考译文] LMZM23601V3EVM：应用手册- SLPA015 -散热过孔

您好哈 里森·弗尔斯特、

感谢您的快速回答和解释、但这不是我的问题。

我知道单个过孔的热阻约为100C/W 、与 PCB 顶部到底部的电阻约为10C/W 相比、这一点很重要  

重点  是、在 SLPA015应用手册的第3.4节中添加了与其他热阻源串联的并联热阻形式过孔。 可以得出错误的结论、即过孔仅 会增加 热 阻、而不是使用过孔的任何点。 我确信这是错误的结论。

在我看来、过孔的并联热阻应首先 与顶部到底部 的板并联热阻相加。 然后添加其余热阻源。 在这种情况   下、过孔将降低电路板顶部到底部的热阻并规定总热阻。

是否可以正确进行反射？

此致、

尊敬的 Adam：  

你提出了一个好的问题，让我与这份文件的作者联系以确认。 请在1-2个工作日内回复。  

此致、

Harrison Overrurf  

您好、Adam、

您得出的结论是、散热过孔不是高效散热所必需的、但它们确实有所帮助。

查看图7中的“LM5069EVM-627评估套件”示例：
您可以看到 MOSFET 只是浮动在底层的接地覆铜上、不存在散热过孔。
大部分热量会传递到底部，但在10oC/W 的电路板上的热传递中会有“损耗”
-例如、如果您耗散2W 的功率、您会期望底层比顶部低大约20oC。

从“LMZM23601V3EVM 评估套件”示例中可以看到，通路的位置很重要：
-该解决方案在组件正下方使用了3个过孔(以红色矩形显示)，但在较远的位置还使用了6个过孔(以蓝色显示)。
-当我们运行计算时，热量传递就像 IC 下方有5个过孔(而 IC 下方有3个过孔，而 IC 下方有6个过孔)。
因此、热通路对直流/直流开关的散热有一定的好处。  
-过孔的热阻抗是并联的。
-在下方标记了图像、放大了 IC 下方、显示了所有9个散热过孔的位置

此致、Keith

您好、Keith、

感谢您的回答、但我担心它不会回答我的问题。 我不认为散热过孔不起作用或无用、但热计算表   SLPA015和第3.4节可能不正确。  

让我们在两个变体中考虑示例3.4：带散热过孔和不带散热过孔。  

在第3.3节中是没有通孔的示例。  IC 温度是通过添加环境温度、两个平面的面积和 PCB 的热阻来估算的。  如果我们将使用相同的策略来示例3.4并移除散热过孔、我们可以计算 IC 温度：

环境=16.1c*

PCL=6.3c*

面积=19.7C*

IC_temp_vithout_vias =环境温度+ PCB +面积=16.1+6.3+19.7=42.1C

下面是使用过孔的解决方案的计算。

环境=16.1c*

PCL=6.3c*

面积=19.7C*

过孔=29.7C*

IC_temp_vith_vias =环境温度+ PCB +区域+VIAS=16.1+6.3+19.7+29.7=71.8C

*值  取自 SLPA015 An 的第3.4节

计算结果表明  、IC_temp_without vias =42.1C 远 低于 IC_temp_With_vias =71.7C、 因此我们应该预计具有热通路的"最差"解决方案比不具有热通路的解决方案要低两倍。 我确定这是错误的。   我曾预料过孔会降低 IC 温度、可能 不会太高、但应该这样做。

 问题 是、为什么我的期望与 方程式不匹配、或者我的结论有什么错误？

此致、

Adam

您好！

计算中提到的42.1摄氏度是 IC 封装旁边的 PCB 温度。

我想传达的是、计算有点偏离、因为我们有9个导热过孔： 3个过孔直接位于封装下方、6个导热过孔在上方和下方移动、但又远。  这些额外的6个过孔增加了一些散热优势、但不如直接位于封装下方。

此致、Keith

您好、Keith、

[引用 userid="9868" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1165598/lmzm23601v3evm-application-note---slpa015--thermal-vias/4389283 #4389283"]计算中提到的42.1摄氏度是 IC 封装旁边的 PCB 温度。

如果是这样、使用散热过孔(71.8C)计算出的温度 也是 IC 封装旁边的 PCB 的温度。 您认为使用简化方程 IC 温度(或靠近 IC 封装)的散热过孔比不使用散热过孔更高吗？

[引用 userid="9868" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1165598/lmzm23601v3evm-application-note---slpa015--thermal-vias/4389283 #4389283"]我要传达的是、由于我们有9个过孔进行热处理、因此计算有点偏小： 3个过孔直接位于封装下方、6个导孔在封装上方和下方移动、但更远。  这些额外的6个过孔增加了一些散热优势、但不如直接位于封装下方。

我注意到、芯片下方越多越法的过孔可能近似等于较少的直接过孔。 我还理解、这种计算是简化的、我们应该期望结果会有一些变化。  这显然是一个问题 ，我对此没有怀疑。

我想了解的是如何估算热过孔对 IC 温度的影响？ 如果所有其他参数相同、带和不带散热过孔的 IC 的温度差异是多少？

您能  用下面简单的示例向我解释一下吗？  

让我们考虑一个功率损耗为1W 的 IC、安装在两层 PCB 1.5mm FR4 2oz 铜上。 顶部面积为0.5英寸^2 、底部面积为1.5英寸^2。  

如何在三种情况下估算 IC 的温度：

没有散热过孔

2 、在芯片下方有1个散热过孔。

3 、在芯片下方有10个散热过孔。

可以忽略芯片的热阻。

此致、

Adam