L'actualité PCB - Conception de carte de circuit imprimé conception de dissipation thermique pour dispositifs de puissance SMT

1. Exigences du système:

VOut = 5,0 volts; Vin (max.) = 9,0 V; Vin (minimum) = 5,6 V; IOUT = 700 milliampères; Période de fonctionnement = 100%; TA = 50 degrés Celsius

Sélectionnez le régulateur de tension mic2937a-5.0bu 750ma selon les exigences du système ci - dessus, dont les paramètres sont:

VOut = 5V ± 2% (pire cas en cas de surchauffe)

Tj max = 125°C. En utilisant le boîtier to - 263, JC = 3 degrés Celsius / W;

Celsius 0 degré / W (soudé directement sur la carte).

2. Calculs préliminaires:

VOut (minimum) = 5V - 5 * 2% = 4,9v

PD = (vin (max) - vout (min)) + IOUT + (vin (max) * i) = [9v - 4.9v] * 700ma + (9V * 15ma) = 3W

Augmentation maximale de la température, île t = TJ (max) - TA = 125 ° C - 50 ° C = 75 ° C; Résistance thermique ja (pire cas): T / PD = 75 degrés Celsius / 3.0w = 25 degrés Celsius / W.

Résistance thermique du radiateur, sa = ja - (JC + CS); Sa = 25 - (3 + 0) = 22 degrés Celsius / W (max.

3. Déterminer les dimensions physiques du radiateur:

Cette dernière dissipe le mieux la chaleur par rapport à la Feuille de cuivre horizontale carrée à une face avec une couche de soudure de blocage et à la Feuille de cuivre de dissipation de chaleur enduite de peinture noire et à la solution de dissipation de chaleur par air à 1,3 M / S.

Avec une solution en trait plein, la conception conservatrice nécessite une feuille de cuivre dissipante de chaleur de 5000mm2, soit un carré de 71mm * 71mm (2,8 pouces de chaque côté).

4. Exigences de dissipation thermique pour les boîtiers so - 8 et SOT - 223:

Calculer la zone de dissipation thermique dans les conditions suivantes: vOut = 5,0 V; Vin (max.) = 14 volts; Vin (minimum) = 5,6 V; IOUT = 150 milliampères; Rapport cyclique = 100%; TA = 50 degrés Celsius. Dans les conditions permises, les dispositifs de production de cartes peuvent gérer plus facilement les dispositifs à double Encapsulation so - 8 en ligne. Le so - 8 peut - il répondre à cette exigence? Avec mic2951 - 03bm (encapsulation so - 8), les paramètres suivants peuvent être obtenus:

Tj max = 125 degrés Celsius; Jcâ 100 degrés Celsius / W.

5. Calculer le résultat en utilisant le paquet SOT - 223:

PD = [14v - 4.9v] * 150ma + (14v * 1.5ma) = 1.4w

Température de montée = 125 degrés Celsius - 50 degrés Celsius = 75 degrés Celsius;

Résistance thermique ja (pire cas):

Île T / PD = 75 degrés Celsius / 1,4w = 54 degrés Celsius / W;

Sa = 54 - 15 = 39 °C / W (max. Sur la base des données ci - dessus, l'utilisation d'une feuille de cuivre dissipant la chaleur de 1400 mm carrés (un carré de 1,5 pouces de côté) peut répondre aux exigences de conception.

6. Calcul des paramètres du paquet so - 8:

PD = [14v - 5V] * 150ma + (14v * 8ma) = 1,46w;

Réchauffement = 125 ° C - 50 ° C = 75 ° C;

Résistance thermique ja (pire cas):

Île T / PD = 75 degrés Celsius / 1,46w = 51,3 degrés Celsius / W;

Sa = 51 - 100 = - 49 degrés Celsius / W (max.

De toute évidence, le so - 8 ne peut pas répondre aux exigences de conception sans réfrigération. Considérez le régulateur de tension mic5201-5.0bs dans le boîtier SOT - 223. Ce boîtier est plus petit que le so - 8, mais ses trois broches offrent une bonne dissipation thermique. Sélectionnez mic5201-3.3bs, dont les paramètres associés sont les suivants:

Tj max = 125 degrés Celsius

Résistance thermique JC = 15 degrés Celsius / W pour SOT - 223

CS = 0 degré Celsius / W (soudé directement sur la carte PCB).

Ce qui précède est la conception de carte de circuit imprimé et la conception de dissipation de chaleur du dispositif de puissance SMT. IPCB est également fourni aux fabricants de PCB et à la technologie de fabrication de PCB.