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MOS管散熱設計經驗分享圖文-KIA MOS管

發布日期:2022-09-02 點擊次數:498
MOSFET散熱設計一定要注意的幾個經驗:
數據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,FR 4 材質的 PCB 上,元件下面的直接相接觸的銅箔為邊長x mm的正方形,周圍環境溫度為20°C。經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。可以看出結點溫度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.數據手冊中的熱阻值其實沒什么用,在數據手冊中通常會列出MOSFET 熱阻值Rth(j-a)和Rth(j-mb)/Rth(j-a): 指器件結點(die)到周圍環境的熱阻。可以理解為是MOSFET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,并且采用的是標準的焊盤封裝。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材質的PCB,所以數據手冊中的數據是絕對不能直接應用在實際產品的溫度計算中的,而是要根據實際的電路消耗和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數據。
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