MOS管散熱設(shè)計經(jīng)驗分享圖文-KIA MOS管
發(fā)布日期:2022-09-02
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MOSFET散熱設(shè)計一定要注意的幾個經(jīng)驗:
數(shù)據(jù)手冊中的熱阻值其實沒什么用
并不是散熱銅箔面積越大,散熱效果就會好
在元件正下方設(shè)置無電氣連接的銅箔對散熱也是有幫助的
過孔越多,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,散熱效果就會好
通過下面的仿真模型來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x mm的正方形,周圍環(huán)境溫度為20°C。經(jīng)過擴大焊盤銅箔的邊長,不斷地進行Tj的仿真,繪制出下面的曲線??梢钥闯鼋Y(jié)點溫度Tj很大程度上依賴于邊長x,或者說是單層銅箔的面積。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)手冊中的熱阻值其實沒什么用,在數(shù)據(jù)手冊中通常會列出MOSFET 熱阻值Rth(j-a)和Rth(j-mb)/Rth(j-a): 指器件結(jié)點(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,無法通過外界的措施加以改善;Rth(j-mb): 指器件結(jié)點到焊接襯底的熱阻。焊接襯底通常定義為焊接到 PCB 的點,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試條件的,如果不是一樣的測試條件,熱阻值將會不同。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。然而在實際的PCB布局上,基本上都不是只有一層銅箔,也有可能用沒有鍍錫的OSP材質(zhì)的PCB,所以數(shù)據(jù)手冊中的數(shù)據(jù)是絕對不能直接應(yīng)用在實際產(chǎn)品的溫度計算中的,而是要根據(jù)實際的電路消耗和PCB布局情況通過仿真或者測量的方式來獲得真實可信的溫度Tj數(shù)據(jù)。