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[参考译文] LM317:LM317S/NOPB 热分析问题

Guru**** 2526730 points
Other Parts Discussed in Thread: LM317-N, LM317HV-MIL

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/1460643/lm317-lm317s-nopb-issues-with-thermal-analysis

器件型号:LM317

工具与软件:

大家好!

我正在从事一项设计、将 LM317HVK 钢(TO-3)替换为 LM317S/NOPB (TO-263)。 我在 TO-263上看到的温度高于预期。

情况如下:

  • 原始设计: LM317HVK 钢(TO-3)、不带散热器。
  • 全新设计: LM317S/NOPB (TO-263)、1平方英寸 PCB 顶层和底层有1oz 铜、用于散热。
  • 加载: 对于两种设计均为2W (Vin = 28V、Vout = 20V、Iout = 0.25A)。
  • 测量:
    • TO-3外壳温度:52°C
    • TO-263外壳温度:76°C

 根据我的理解、两种解决方案的结温应该相同、TO-3封装应该更接近结温(Rjc = 2.3°C/W)。 但是、观察到的 TO-263温度明显更高。

如果您能说明一下对 TO-263上更高温度的贡献、以及基于 TO-3的解决方案为什么会显著降低温度、将不胜感激?

  • 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。

    嗨、天哪!

    比较预期的外壳顶部温度有点困难、因为众所周知 Rθ 参数高度依赖于布局。  与 LM317-N 一样、如果 LM317HVK 钢在数据表中具有 ΨJT Ω 参数、则进行更好的比较、因为结温可使用更高的精度进行估算。 尽管如此、如果这些器件具有基于类似 RθJA 的相似热性能、则似乎存在很大的差异。  

    我感到有点惊讶的是、当不使用任何散热器时、TO-3的热性能如此出色(我在一段时间内不支持这种传统封装)。 通常只有较大的封装才能实现低于40C/W 的温度、尤其是低于30C/W 的封装、且具有良好的散热性能。 您提到了 LM317S 的布局;您是否还可以分享该布局和旧设计布局的屏幕截图? 您分享的测试的环境温度是多少?  

    您的应用的最高环境温度是多少?  

    此致、

    Nick

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    您好、Nick。

    就预期的类似绩效达成一致、这就是我们试图深入了解并确定差异根本原因的原因。

    附件是新布局的屏幕截图。 新布局在所有4层上都有1" x 1"多边形。

    旧电路板是一种4层电路板、任何一层都不提供散热。

    测量的环境温度为25°C、最高环境温度目标为60°C。

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    嗨、天哪!

    布局看起来没有问题。  

    这是我想的。 根据测量结果、LM317-N 的结温估计为76C + 2W * 10.4C/W = 97C、如果您的电路板的热性能与从中得出热指标的 JEDEC High-k 电路板相似(我认为您的电路板与之相似、由于顶层浮雕效果可能要好一点)、则结温估计为25C + 2W * 1041C/W。 因此、我认为 LM317-N 的测量和结温估算结果看起来非常一致。 我不太确定传统 TO-3封装的热指标是否准确。 LM317HV-MIL 的数据表提到、热指标假定没有散热器、但正如我在上一个评论中提到的、只有具有良好散热性能和大型散热焊盘的大型封装才能达到35C/W、因此我想知道 RθJC (顶部)(或对应的 RθJA)是否实际上与实际应用中看起来一样低。 TO-3封装的散热主要是连接到引脚的覆铜迹线造成的、因此、我想如果电源迹线很大、那么散热可能足以满足您的应用的要求、但我怀疑 TO-3封装在没有散热器的情况下实际上比 TO-263在新电路板上获得更高的散热水平时表现更好。 我怀疑 TO-3封装的 RθJC (顶部)比看起来大得多。  

    顺便说一下、您是如何进行热测量的?  

    此致、

    Nick

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    您好、Nick。

    我们使用热像仪通过连接到 TO-3的黑色胶带测量温度。 此外、TO-3是热的、但不是热的。 TO-263的解决方案很热门。

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    嗨、天哪!

    明白了。 我仍然怀疑 TO-3没有表现得像 TO-263那样好、因为 TO-263热指标与测量值一致。 也许您可以执行的测试是加载器件并增加输入电压、直到器件达到热关断。 然后、您可以直接比较这两种封装的热性能。  

    此致、

    Nick