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。通過適當的熱管理,該過程可以達到平衡,熱量可以持續從器件中傳遞出來。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械應力,以免損壞。盡管 DDV 封裝能夠承受高達 90 牛頓的負載,但在生產中建議施加小于 45 牛頓的負載。
RθJA 是結至環境空氣的系統熱阻。因此,它是一個系統參數,包含以下各項:
DDV 封裝的 RθJC(結至外露焊盤的熱阻)
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商預測,使用連續流動力學 (CFD) 模型建模或測量。以下是選擇散熱器時的各種重要參數。
熱阻是一個隨可用空氣流量動態變化的參數。
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,風扇制造商使用 CFM,因為風扇的等級是根據其能調動的空氣量來確定的。速度對于板級散熱更有意義,這就是大多數電源轉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流或強制對流。
自然對流是一種沒有外部誘導型流動的情況,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流中非常重要,因為其大概占總散熱量的 25%。除非元件朝向附近較熱的表面,否則必須對散熱器表面進行噴涂,從而增強輻射。
當通過機械方式(通常是風扇或鼓風機)誘導空氣流動時,就會發生強制對流。
熱預算和空間有限,因而需選擇特定類型的散熱器,這一點非常重要。其中,散熱器的體積意義重大。在給定流動條件下,可以使用以下公式計算散熱器的體積:
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重要標準是寬度,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。在實現實際正確的散熱器設計之前,這只是一個迭代過程的開始。
散熱器必須在 IC 的每一端有機械支撐。這種安裝方式可確保適當的壓力,從而提供良好的機械、散熱和電氣接觸。散熱器應連接到 GND 或保持懸空。