主题中讨论的其他器件: TPS7A57
您好!
一个问题:TPS7A94 数据表未提供热性能所需的特定数量的铜、因此该器件的运行温度足以满足电流规格。
TPS7A94EVM-046板上有相当多的铜。 似乎所有四层都是散热策略的一部分。
EVM 板的尺寸为2.85 x 3.35英寸、因此尺寸为9.55英寸^2。
是否有较小电路板所需的铜量指南? EVM 的一半数量是否足够或是另一个比例因子?
Dennis Brown
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您好!
一个问题:TPS7A94 数据表未提供热性能所需的特定数量的铜、因此该器件的运行温度足以满足电流规格。
TPS7A94EVM-046板上有相当多的铜。 似乎所有四层都是散热策略的一部分。
EVM 板的尺寸为2.85 x 3.35英寸、因此尺寸为9.55英寸^2。
是否有较小电路板所需的铜量指南? EVM 的一半数量是否足够或是另一个比例因子?
Dennis Brown
尊敬的 Dennis:
EVM 主要用作法拉第笼、并屏蔽环境中的任何噪声。 有时、由于环境中的某些因素会影响测量结果、我们的客户很难重新创建我们的噪声测量结果。由于 TPS7A94是有史以来产生的噪声最低的 LDO、因此我尽了一切努力使 EVM 抗噪。 这种屏蔽的一个很好的副作用是用于散热的铜。
我们的热指标是根据 JEDEC 标准(2s2p)计算的、但在许多情况下、用户所用铜的数量比2s2p 设计多。 增加 PCB 铜会降低热阻、直到达到所谓的"热饱和"设计。 以下应用手册提供了可能对您有所帮助的其他信息。 EVM 可能接近热饱和设计、因此需要采取额外步骤来冷却 TPS7A94、例如强制通风冷却或应用于 PCB 的散热器(例如金属机箱、该机箱通过暴露的 PCB 铜缆与 LDO 紧密连接)。
https://www.ti.com/lit/an/spra953c/spra953c.pdf?ts=1669656889240
在实践中、如果您计划在 PCB 设计中包含更多铜、并且如果根据该热阻计算出的结温满足您的需求、则可以将 JEDEC 2s2p 规范用作保守值。 如果您需要比 JEDEC 2s2p 低得多的热阻、则应改用热饱和设计。 如果您有软件来执行此操作、我会尝试在 PCB 上执行热仿真。 或者、您也可以使用此应用手册对实际热阻抗的原型进行测量:
https://www.ti.com/lit/an/slva422/slva422.pdf
谢谢、
斯蒂芬
感谢 Stephen 的答复。
我的电路板上有三个 TPS7A94,大约为1英寸 x 3英寸(更具体地说是0.7英寸 x 2.7英寸)。 选择器件时考虑了噪声特性(或缺失)。 在任何情况下、它们都非常热。 PCB 为6层、两层(我相信1oz 铜)专门用于接地。 虽然可能还有其他金属有助于散热、但最终还没有足够的金属来提供真正的帮助。 这是我询问是否有指南说明使用此器件的 PCB 上需要多少铜。 相比之下、该器件的 EVM 是一个相对较大的电路板。 我非常感谢 EVM 具有大量用于噪声抑制的铜、但这也有助于改善热性能。 就我的布局而言、较短板边沿的一侧有三个器件。
我还没有对三个器件的电流消耗进行任何测量、但我认为应用不会消耗1安培的器件限值。 散热器可能是可行的、但这些器件非常小、因此我对成功持怀疑态度。 我确实认为它们可以正常工作、但由于电路板非常小、因此可能存在尺寸限制。 过去、TI 确实发布了某些器件封装所需的铜面积的相关指南。 也许这个封装也有一个?
尊敬的 Dennis:
啊、如果我理解正确的话、您正在寻找类似这个图的东西(这不是 TPS7A94、它是从 TPS7A8300获取 的、只是在这里用作示例):
如果您需要 TPS7A94的类似功能、我可以提交热建模请求以生成该请求。 这些请求的周期时间为2周。 请告诉我这是否可行、我将提交文件。
谢谢、
斯蒂芬
尊敬的 Stephen:
我不知道 TI 有一个页面、但这里是 TI 热量计算器、您说 TPS7A94没有加载到此数据库吗?
也许我错了、但 TPS7A94封装似乎是独一无二的、因为没有其他器件采用 WSON 10引脚 DSC 封装? 我可以使用足够接近的设计来获得近似值。 12引脚等类似的东西是可以的。
我的结尾似乎是铜没有足够的空间来处理热量、而只是一个尝试改进这一点的问题。
这是板上器件的屏幕截图。 在如此小的空间中使用其中的三个器件、热器件就变得复杂了。
对于热建模提交请求、我可以接受。
在不久的将来、我真的只是希望确认、是的、这里没有足够的铜、 这是我们关注的一部分。 在不改变电路板尺寸的情况下、可以使用风扇或散热器。
Dennis Brown
您好 Dennis、
正确、TPS7A94未加载到该工具中。 如您所见、当您搜索"TPS7A"并查看可用选项时、TPS7A94可能过于新、无法在工具中使用。 我不知道可以使用其他 LDO 的任何近似值。 还有几个新器件也不在这里(例如 TPS7A57)。 我将提交一个热建模请求、以将其纳入工具中。
正确的是、如果您的设计变得太热、则需要额外的铜来进行散热。 您有2个大孔、如果这些是支柱、您可以尝试将其从丙烯酸更改为金属支柱。 如果它们是螺栓孔、那么当将 PCB 拧入金属机箱时、查看问题是否消失将会很有趣。 任一选项都将在不更改设计的情况下添加更多金属、但似乎 GND 未连接到孔、因此您需要在可能的情况下执行此操作。 我认为、将这些孔连接到电路板两侧的 GND、然后连接到机箱、甚至金属支架、将对您有所帮助。
我会尝试从上到下布局一个实心 GND 平面以及尽可能多的接地铜。 当外层散热但内层散热时、您希望在 PCB 的两侧都有这种情况。 我读过、雾黑色阻焊层辐射的热量要比其他颜色好、但我尚未完成任何科学实验、研究这一点-这是您可能希望了解的内容、互联网上有相关资源。 我希望中间的 LDO 比外部的 LDO 热一点、尤其是在您可以使用金属支架或将 PCB 与具有这些孔的金属机箱进行螺栓连接的情况下。
谢谢、
斯蒂芬
尊敬的 Stephen:
这两个孔是镀通孔、但未连接到任何层。 这是我要研究的东西。 否则、我会同意螺钉将成为散热路径并有所帮助。 我必须做一个实验或。
值得一提的 Matter 阻焊层。 我将不得不看看这是否可能。 任何替换都没有更多金属来处理散热。
感谢你的帮助。 我想我们可以把它关闭。
Dennis Brown
可以实现更多选择-使用金属 PCB 进行 LDO 面积、将输入和输出引脚焊接到基板。 如果单侧 PCB 可用于布局、它将处理热量。