Noticias de PCB - Diseño de disipación de calor de la placa de circuito del dispositivo de potencia SMT

1. requisitos del sistema:

Vout = 5,0 voltios; Vin (máximo) = 9,0v; Vin (min) = 5,6v; Iout = 700 ma; Ciclo de operación = 100%; Ta = 50 grados centígrados

De acuerdo con los requisitos del sistema anterior, se selecciona el regulador de tensión 750ma mic2937a - 5.0bu, cuyos parámetros son:

Vout = 5v ± 2% (peor en caso de sobrecalentamiento)

TJ máximo = 125 ° c. Encapsulado con to - 263, JC = 3 grados Celsius / w;

0 grados centígrados / W (soldadura directa en la placa de circuito).

2. cálculos preliminares:

Vout (min) = 5v - 5 * 2% = 4,9v

PD = (vin (máximo) - vout (mínimo) + iout + (vin (máximo) * i) = [9v - 4,9v] * 700ma + (9v * 15ma) = 3W

Aumento máximo de temperatura, Isla t = TJ (max) - ta = 125 grados Celsius - 50 grados Celsius = 75 grados celsius; Resistencia térmica ja (en el peor de los casos): T / PD = 75 grados centígrados / 3,0w = 25 grados centígrados / W.

Resistencia térmica del disipador de calor, Sa = ja ((jc + cs); Sa = 25 - (3 + 0) = 22 grados centígrados / W (máximo).

3. determinar las dimensiones físicas del disipador de calor:

Este último tiene el mejor efecto de disipación de calor en comparación con la capa de disipación de calor de lámina de cobre horizontal de un solo lado cuadrado con capa de resistencia a la soldadura y la lámina de cobre de disipación de calor cubierta con pintura negra y la solución de disipación de calor de aire de 1,3 M / S.

Con soluciones de línea sólida, el diseño conservador requiere una lámina de cobre disipadora de calor de 5000mm2, es decir, un cuadrado de 71mm * 71mm (2,8 pulgadas por lado).

4. requisitos de disipación de calor para los envases so - 8 y Sot - 223:

Calcular el área de disipación de calor en las siguientes condiciones: vout = 5,0v; Vin (máximo) = 14 voltios; Vin (min) = 5,6v; Iout = 150 ma; Ciclo de trabajo = 100%; Ta = 50 grados centígrados. Bajo las condiciones permitidas, los equipos de producción de placas de circuito pueden procesar más fácilmente los dispositivos de encapsulamiento so - 8 en doble línea. ¿¿ puede el so - 8 cumplir con este requisito? Con mic2951 - 03bm (encapsulado so - 8), se pueden obtener los siguientes parámetros:

TJ máximo = 125 grados centígrados; Jcà100 grados centígrados / W.

5. calcular los resultados del uso del paquete Sot - 223:

PD = [14v - 4,9 v] * 150ma + (14v * 1,5 ma) = 1,4 W

Temperatura de subida = 125 grados Celsius - 50 grados Celsius = 75 grados celsius;

Resistencia térmica ja (en el peor de los casos):

Isla T / PD = 75 grados centígrados / 1,4w = 54 grados centígrados / w;

Sa = 54 - 15 = 39 ° C / W (máximo). Según los datos anteriores, el uso de una lámina de cobre disipadora de calor de 1400 mm cuadrados (un cuadrado de 1,5 pulgadas de largo en el lado) puede cumplir con los requisitos de diseño.

6. calcular los parámetros del paquete so - 8:

PD = [14v - 5v] * 150ma + (14v * 8ma) = 146w;

Calentamiento = 125 grados Celsius - 50 grados Celsius = 75 grados celsius;

Resistencia térmica ja (en el peor de los casos):

Isla T / PD = 75 grados centígrados / 146w = 51,3 grados centígrados / w;

Sa = 51 - 100 = - 49 grados centígrados / W (máximo).

Obviamente, sin refrigeración, el so - 8 no puede cumplir con los requisitos de diseño. Considere el regulador de voltaje mic5201 - 5.0bs en el paquete Sot - 223. Este paquete es más pequeño que so - 8, pero sus tres Pines tienen un buen rendimiento de disipación de calor. Se eligió mic5201-3.3bs, y sus parámetros relevantes son los siguientes:

TJ máximo = 125 grados centígrados

Resistencia térmica del Sot - 223 JC = 15 grados centígrados / W

CS = 0 grados Celsius / W (soldadura directa en la placa de pcb).

Lo anterior es el diseño de la placa de circuito y el diseño de disipación de calor del dispositivo de Potencia smt. El IPCB también está disponible para los fabricantes de PCB y la tecnología de fabricación de pcb.