MOS管散熱設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分享圖文-KIA MOS管
發(fā)布日期:2022-09-02
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MOSFET散熱設(shè)計(jì)一定要注意的幾個(gè)經(jīng)驗(yàn):
數(shù)據(jù)手冊(cè)中的熱阻值其實(shí)沒(méi)什么用
并不是散熱銅箔面積越大,散熱效果就會(huì)好
在元件正下方設(shè)置無(wú)電氣連接的銅箔對(duì)散熱也是有幫助的
過(guò)孔越多,散熱效果不一定越好
元件以外的溫度影響不容忽視
1.并不是散熱銅箔面積越大,散熱效果就會(huì)好
通過(guò)下面的仿真模型來(lái)看一看散熱銅箔面積與元件Tj的關(guān)系。下面的仿真模型為一個(gè)MOSFET器件焊接在了尺寸為 40 x 40 mm,F(xiàn)R 4 材質(zhì)的 PCB 上,元件下面的直接相接觸的銅箔為邊長(zhǎng)x mm的正方形,周圍環(huán)境溫度為20°C。經(jīng)過(guò)擴(kuò)大焊盤銅箔的邊長(zhǎng),不斷地進(jìn)行Tj的仿真,繪制出下面的曲線??梢钥闯鼋Y(jié)點(diǎn)溫度Tj很大程度上依賴于邊長(zhǎng)x,或者說(shuō)是單層銅箔的面積。但隨著銅箔面積的增大,Tj的下降將放緩,增大到一定面積后,Tj將不再受銅箔面積的影響。這也展示了“效果遞減法則”的道理。
2.數(shù)據(jù)手冊(cè)中的熱阻值其實(shí)沒(méi)什么用,在數(shù)據(jù)手冊(cè)中通常會(huì)列出MOSFET 熱阻值Rth(j-a)和Rth(j-mb)/Rth(j-a): 指器件結(jié)點(diǎn)(die)到周圍環(huán)境的熱阻??梢岳斫鉃槭荕OSFET元件本身的固有屬性,無(wú)法通過(guò)外界的措施加以改善;Rth(j-mb): 指器件結(jié)點(diǎn)到焊接襯底的熱阻。焊接襯底通常定義為焊接到 PCB 的點(diǎn),也是唯一首要的熱傳導(dǎo)路徑。但要注意的是,表格中給出的值是有測(cè)試條件的,如果不是一樣的測(cè)試條件,熱阻值將會(huì)不同。如表格下面的注釋中明確提到焊接在FR4類型的PCB上,只有一層銅箔,銅箔表面是鍍錫的,并且采用的是標(biāo)準(zhǔn)的焊盤封裝。然而在實(shí)際的PCB布局上,基本上都不是只有一層銅箔,也有可能用沒(méi)有鍍錫的OSP材質(zhì)的PCB,所以數(shù)據(jù)手冊(cè)中的數(shù)據(jù)是絕對(duì)不能直接應(yīng)用在實(shí)際產(chǎn)品的溫度計(jì)算中的,而是要根據(jù)實(shí)際的電路消耗和PCB布局情況通過(guò)仿真或者測(cè)量的方式來(lái)獲得真實(shí)可信的溫度Tj數(shù)據(jù)。