ZHCSLW7B August 2022 – October 2023 DRV8462
PRODUCTION DATA
DDV 封裝旨在通過熱界面化合物(例如,Arctic Silver 的 Ceramique、TIMTronics 413 等)直接連接至散熱器。散熱器吸收來自 DRV8462 的熱量并將熱量傳遞到空氣中。通過適當(dāng)?shù)臒峁芾?,該過程可以達(dá)到平衡,熱量可以持續(xù)從器件中傳遞出來。DDV 封裝頂部散熱器的概念圖如圖 9-11 所示。
安裝散熱器時(shí)必須小心,確保與散熱焊盤接觸良好,并且不要超過器件的機(jī)械應(yīng)力,以免損壞。盡管 DDV 封裝能夠承受高達(dá) 90 牛頓的負(fù)載,但在生產(chǎn)中建議施加小于 45 牛頓的負(fù)載。
RθJA 是結(jié)至環(huán)境空氣的系統(tǒng)熱阻。因此,它是一個(gè)系統(tǒng)參數(shù),包含以下各項(xiàng):
DDV 封裝的 RθJC(結(jié)至外露焊盤的熱阻)
熱界面材料的熱阻
散熱器的熱阻
RθJA = RθJC + 熱界面電阻 + 散熱器電阻
熱界面材料的熱阻可以通過外露金屬封裝的面積和制造商的面積熱阻值(以 °Cmm2/W 為單位)來確定。例如,厚度為 0.0254mm(0.001 英寸)的典型白色導(dǎo)熱油脂的熱阻為 4.52°Cmm2/W。DDV 封裝的外露面積為 28.7mm2。通過將面積熱阻除以外露的金屬面積,可以確定界面材料的熱阻為 0.157°C/W。散熱器熱阻由散熱器供應(yīng)商預(yù)測,使用連續(xù)流動(dòng)力學(xué) (CFD) 模型建?;驕y量。以下是選擇散熱器時(shí)的各種重要參數(shù)。
熱阻是一個(gè)隨可用空氣流量動(dòng)態(tài)變化的參數(shù)。
空氣流量通常以 LFM(線性英尺/分鐘)或 CFM(立方英尺/分鐘)為單位。LFM 是速度的量度,而 CFM 是體積的量度。通常,風(fēng)扇制造商使用 CFM,因?yàn)轱L(fēng)扇的等級(jí)是根據(jù)其能調(diào)動(dòng)的空氣量來確定的。速度對(duì)于板級(jí)散熱更有意義,這就是大多數(shù)電源轉(zhuǎn)換器制造商提供的降額曲線都使用它的原因。
通常,空氣流量被歸類為自然對(duì)流或強(qiáng)制對(duì)流。
自然對(duì)流是一種沒有外部誘導(dǎo)型流動(dòng)的情況,熱傳遞取決于散熱器周圍的空氣。輻射熱傳遞的影響在自然對(duì)流中非常重要,因?yàn)槠浯蟾耪伎偵崃康?25%。除非元件朝向附近較熱的表面,否則必須對(duì)散熱器表面進(jìn)行噴涂,從而增強(qiáng)輻射。
當(dāng)通過機(jī)械方式(通常是風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī))誘導(dǎo)空氣流動(dòng)時(shí),就會(huì)發(fā)生強(qiáng)制對(duì)流。
熱預(yù)算和空間有限,因而需選擇特定類型的散熱器,這一點(diǎn)非常重要。其中,散熱器的體積意義重大。在給定流動(dòng)條件下,可以使用以下公式計(jì)算散熱器的體積:
體積(散熱器)= 體積電阻 (Cm3°C/W)/熱阻 θSA (°C/W)
下表給出了體積電阻的大致范圍:
| 可用空氣流量 (LFM) | 體積電阻 (Cm3°C/W) |
|---|---|
| NC | 500–800 |
| 200 | 150–250 |
| 500 | 80–150 |
| 1000 | 50–80 |
散熱器性能的下一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是寬度,其與散熱器在垂直于空氣流量的方向上的性能成線性正比。散熱器的寬度增加 2 倍、3 倍或 4 倍,散熱能力就會(huì)增加 2 倍、3 倍或 4 倍。類似地,所用散熱片長度的平方根與散熱器在平行于空氣流量方向上的性能大致成正比。如果散熱器的長度增加 2 倍、3 倍或 4 倍,則散熱能力只會(huì)增加 1.4 倍、1.7 倍或 2 倍。
如果電路板空間足夠,增加散熱器的寬度(而不是散熱器的長度)大有裨益。在實(shí)現(xiàn)實(shí)際正確的散熱器設(shè)計(jì)之前,這只是一個(gè)迭代過程的開始。
散熱器必須在 IC 的每一端有機(jī)械支撐。這種安裝方式可確保適當(dāng)?shù)膲毫?,從而提供良好的機(jī)械、散熱和電氣接觸。散熱器應(yīng)連接到 GND 或保持懸空。