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[参考译文] TPS7B83-Q1:启动阶段-高功率耗散

Guru**** 2551110 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。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1283387/tps7b83-q1-startup-phase--high-power-dissipation

器件型号:TPS7B83-Q1

你好

我观察到器件启动阶段的高峰值功率耗散。  

接近500us 时约为1W (下面的 LDO 功率图):

这主要是由于输出电容器的浪涌电流造成的。

此启动阶段1W 的@HT:

TJ = 125oC + 1.0W * 77oC/W = 202oC、绝对超出规格范围。

但我们将讨论大约500us 的较短周期、在此期间应考虑瞬态热阻抗、但数据表中未提及此概念。

两个问题:

1.-模型提到:  

以下特性已在此模型中
# a 启动行为建模
# b.行暂态
# C.负载暂态

因此、我希望我在仿真中看到的是真实的、正确的吗?

2.-您是否能够提供瞬态热阻抗规格?

 或者,在这种情况下,我如何估计结温?

谢谢你。

  • 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 Fausto:

    您的电路板布局是什么?

    我将把这个问题转交给散热团队、并让您知道他们是否需要任何更多信息。

    此致!

    朱利耶特

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    你好,Juliette

     在 Out Case 中、对 Rth 外壳到环境的更好估算值为45oC/W、因此如果将数据表中的 Rth 结点计算为11.5oC/W:   

    Tj = 125oC + 1.0W * 55.5oC/W  = 180.5oC 仍高于最大 Tj 的规格值。

    但我想、对于500微 秒的此脉冲、与恒定功率耗散不同。

    目前、我没有 PCB 布局、属于概念设计阶段。

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    嘿、Fausto、  

    遗憾的是、热团队在没有电路板布局布线的情况下无法仿真热性能。  

    话虽如此、热时间常数约为毫秒级、因此在施加电流限制之前非常快的电流脉冲不太可能会使组件大幅升温。  除非您能够在最高结温下正常运行、否则这可能不是您的主要问题。  但是、内部键合线可以在相当大的电流下进行熔合。  如果您的脉冲振幅足够高、这将是我们的主要关注点。

    适合您的条件:

    PD = 1W、VIN = 5V、VOUT = 3.3V

    Iout = PD /(VOUT)= 0.588A

    此器件的额定电流为150mA。  

    通常、引线键合可承受5倍或更多器件标称额定电流;这意味着对于1ms 脉宽、该器件允许的最大电流为750mA。  

    600mA 低于该范围、因此您的应用不应损坏 LDO、并将继续按预期运行。  

    参考常见问题解答:

    每个 LDO 的热耗散有推测性

     

    的 从 LDO 的角度来看、浪涌电流 完成电路板设计时、请参考此白皮书: 电路板布局对 LDO 热性能影响的经验分析 通过良好的电路板设计有可能减少您的 theta-ja、这个设计可能甚至是您在数据表中看到的一半。 此致! 朱利耶特
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    你好,Juliette

    根据您的示例、如果输入电压= 5V 且输出电压= 3.3V 时1ms 的最大电流为750mA、则表示1ms 期间的最大电流为1.275W。

    但我的条件如下:1W、Iout = 88mA、Vdrop = 11.4V (Vin= 14.7、Vout=3.3)

    然后我可以说、如果不在最高结温下工作、那么我就远远不能损坏器件。

    但我想知道、如果我在125摄氏度的环境温度下工作、并且该电流脉冲是起始相位条件、即初始结温为125摄氏度、会发生什么情况。

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    嘿、Fausto、  

    我无法肯定这是否会损坏器件、但很有可能。 这可能必须是基准测量的测试条件。  

    我将由一位在热关断方面具有更多经验的团队合作伙伴来运行它、看看他们有什么看法。  

    此致!

    朱利耶特

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    你好,Juliette

    假设环境温度为 RT 并且器件启动阶段条件为:

      浪涌电流= 88mA、LDO 上的电压降= 13.7V (Vin= 17V、Vout=3.3V) -- 1.2W 脉冲持续时间500us

    您说此器件可以承受高达5倍的额定电流(150mA) 1毫秒、 这种情况下是否存在压降(Vin-Vout)条件?

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    您好 Fausto:  

    由我们的高级工程师介绍" 该器件在125°C 下运行、并且在一段时间内具有此功率耗散、如果温度高于150°C、则可能会触发热保护。  但我不知道 LDO 结是否有足够的时间达到150C、因此我不清楚这是否会成为问题。"

    此致!

    朱利耶特

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    你好,Juliette

    好的、我看一下数据表的图6.20、会有一个问题:

      

      这意味着施加负载阶跃后的功率耗散为: (13.5 - 5) x 0.15 = 1.275W,如果 Rthj-A 为77oC/W,且如果在 Tj=150oC 的条件下进行此测试,这意味着测试期间的环境温度为: TMB = Tj - P*Rthj-A = 51.82oC

    因此、我可以假设器件可以 恒定消耗1.275W、至少 Tamb=51oC、 我说得对吗?

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    您好 Fausto:

    此电路板的布局是否合理、

    朱利耶特

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    您好,Juliette,

    不、它没有。

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    您好,Juliette,

    抱歉、回到我的原始问题、  

    您是否有可能提供瞬态热阻抗规格?

    太棒了

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    尊敬的 Fausto:

    Julie 在本周余下的时间内都很好、但她将在周一回复您的最新问题。

    谢谢。

    斯蒂芬

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    嘿、Fausto、

    我们的热团队提供的材料:

    可以通过 Zth JA 曲线或 RC 网络对瞬态热阻抗进行仿真。

    无论哪种情况、如果功率耗散仅为1W、500 µs 脉冲不太可能导致显著的温升。

     如果需要、我们可以使用 JEDEC PCB 来运行瞬态热仿真、尤其是因为直到至少100毫秒后电路板布局才无关紧要。

    请告诉我、您将如何处理您的请求  

    此致!

    朱利耶特

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    您好,Juliette,

     是的、我会的。

    一个重要的条件是考虑到 HT 下的这种情况。

    非常感谢。

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    仿真应该会在1-2周内准备就绪。

    此致!

    朱利耶特

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    谢谢 Juliette