ZHCAAN7A June 2020 – July 2021 LM60430 , LM60430-Q1 , LM60440 , LM60440-Q1
LM60440 器件是業界超小的 4A、36V 轉換器,封裝尺寸為 3mm × 2mm。該封裝尺寸可通過 QFN 封裝技術和 PowerPad 實現。PowerPad 是 IC 中間的接地連接,用于改善散熱(圖 2-7)。
對稱 QFN 引腳排列簡化了布局,特別是用于實現經過優化的熱設計。圖 4-1 展示了 LM60440AQEVM 布局。藍色輪廓代表 LM60440 IC 的位置。三個散熱通孔位于 IC 下方,從 PowerPad 到接地平面。然后,PowerPad 通過 AGND 引腳(引腳 6)連接到更大的接地平面。此外,還使用頂角接地引腳從 IC 中散熱。
圖 4-1 LM60440AQEVM 布局圖 4-2 展示了 LM60440AQEVM 的熱像圖。在 12V 輸入、5V 輸出、4A 負載下,IC 溫度上升約 60?C。LM60440 和 LM60430 器件的最高運行結溫為 150?C。在 VIN = 12V、VOUT = 5V、IOUT = 4A 的運行條件下,LM60440 器件在 87?C 時的效率將為 89%(圖 4-3)。
圖 4-2 LM60440AQEVM 熱像圖(VIN = 12V,VOUT = 5V,IOUT = 4A)
圖 4-3 LM60440 效率與輸出電流間的關系(VIN = 12V,VOUT = 5V,IOUT = 4A)總功率耗散為 2.2W。使用的電感器是 XAL6060-682MEB,其 DCR 為 20.8mΩ。為了準確計算 IC 的溫度特性,必須按照Equation1 和Equation2 單獨計算 IC 的功率耗散。
IC 損耗為 1.87W。然后 PCB 的特征 θJA 可以按照Equation3 進行計算。
LMR33630 和 LM60440 器件均采用 3mm × 2mm 封裝。為了便于比較,針對 LMR33630 器件完成了類似的過程,圖 4-4 顯示了熱像圖。
圖 4-4 LMR33630 熱像圖經發現 LMR33630 θJA 為 38.6?C/W。與 FCOL 封裝技術相比,增強型 HotRod QFN 封裝的散熱性能提高了大約 13%。圖 4-5 顯示了 LM60440 和 LM60430 最高負載電流與環境溫度間的關系曲線。LM60440 器件能夠在 85?C 下以滿載電流運行,而 LM60430 器件能夠在 100?C 下以滿載電流運行。
圖 4-5 最高電流與環境溫度間的關系