最近画了一块电路板,板子上的芯片采用LDO供电,测试过程中发现LDO发热极其严重,最终不得不重新画板,加入散热设计。提到芯片发热,不得不说的一个参数就是芯片热阻,LDO也是如此。
LDO的特点是噪声低、效率低。正是因为效率低,所以在输出较大电流时LDO就容易发热,热量会从晶圆结点释放到周围环境中,但是该过程存在阻力,阻碍热量的释放,导致芯片自身温度上升。这一阻力称为芯片热阻,用θJA表示,单位为°C/W,表示芯片单位功率下的温升。
θJA由两部分组成:θJC和θCA,θJC表示芯片热源节至芯片外壳的热阻,θCA表示芯片外壳至周围环境的热阻。芯片的工作温度可总结为:
芯片温度 = 环境温度 + 芯片温升
其公式表达为:
其中,TA表示环境温度,P表示芯片功耗。
(图片出自LM1117数据手册)
以LM1117为例,查看其数据手册中与芯片温度相关的描述,其表达的核心思想为:
该公式与上述分析一致。
注:封面图片出自LM1117数据手册