一篇文章看懂芯片温度计算

硬件工程师 2019-05-18 23:48

本文来自网友“pear梨梨”的总结分享,请大家多多支持!

最近在做一个电源框图的时候,需要参考芯片手册核对每一个电源芯片和功能芯片的电流或者功耗。一款电源芯片TPS54620的功耗部分一直感觉应用过程中超过了它的最大功率(实际上未超过),通过深究,纠正了自己对芯片尤其是电源芯片功耗的理解。

下面这篇文章是我看到对芯片有关温度解读最详细最精准的一篇文章《深谈芯片有关的温度》https://www.sohu.com/a/237995614_100040248

了解了芯片有关温度,让我们再回到电源芯片上面。查阅TPS54620芯片手册

下图为结温范围

再下图为热阻

其中有一张热性能测试图:

可以看出VIN=12VVOUT=3.3V/6A的条件下测得的最高结温为70℃左右到了这里我开始陷入困惑难以自拔这时候的功率P=U*I≈20W计算得TJ=TA+P*θJA=660℃显然不合理请教大神之后,才明白自己一直弄错了电源芯片的相关概念——功率和功耗。

功率是指物体在单位时间内所做的功的多少常用公式为P=U*I

功耗就是功率的损耗,电源芯片自身的损耗即功耗=输入功率-输出功率

在计算的过程中错误地把输出功率当成了电源芯片的功耗去进行计算,因此得到了一个错误的结果。按照功耗去计算,芯片手册中用耗散功率PD表示。

1中可以看出在3.3V/6A输出时转换效率约为93%

PD=3.3×6÷0.93×0.07=1.5W

此时

TA=TJ-PD*θJA=150-1.5×32=102℃

与图2相符

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到这里电源芯片温度相关就写完重点就是要区分输出功率和功率损耗之间的关系两者很容易混淆如有纰漏,还请批评指正

在工作中可能会遇到很多问题现在网络上可以找到很多问题的答案但是当网络上的答案不明确或者没有答案的时候可能发生两种情况一种是闷头继续自己探索,另一种就是将问题放下不再过问这两种情况都无法得到想要的答案还可以采取的做法是去请教懂的人可能别人的一句话就能将你的疑惑消除同时促进了同事之间感情的交流

后台回复“TPS54620”可直接获取datasheet。

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