4 仿真與熱性能測量

仿真工具允許客戶在制造電路板之前評估他們的設(shè)計及設(shè)計的理想實施。因此，使用 Keysight 的電熱工具對三個版本的 PCB 進行了仿真。所考慮的仿真設(shè)置適用于 6A 負(fù)載和環(huán)境溫度（通常為 25?C）下的 Vin 3.3V 和 Vout 0.9V。然后使用 FLIR T335 熱像儀在相同的測試條件下捕獲 PCB 的熱圖像。結(jié)果如下所示。

在 E1 版本中，仿真和測量得出器件的最高溫度分別為 97?C 和 94.7?C。

在 E2 版本中，仿真和測量得出器件的最高溫度分別為 107?C 和 117?C。

在 E3 版本中，仿真和測量得出器件的最高溫度分別為 97.7?C 和 96?C。

很明顯，仿真結(jié)果與測量結(jié)果并不完全相似，這完全取決于仿真模型的假設(shè)和實時測量的不準(zhǔn)確性。然而，從仿真和測量來看，PCB 的最熱點在器件上。可以看出，E1 版本的溫度最低，E2 版本的溫度最高。E1 和 E3 版本的器件溫度非常相近。

除了降低器件的熱阻外，優(yōu)化散熱布局也可以提高效率。通過提供低電阻路徑，使用散熱孔可以將開關(guān)平面更好地連接到設(shè)計的內(nèi)層，并因此增加開關(guān)節(jié)點上的覆銅區(qū)。高頻下從輸入電壓到地的快速擺幅使開關(guān)節(jié)點成為關(guān)鍵的熱連接。

表 4-1 顯示了不同布局實現(xiàn)的相關(guān)效率曲線。

效率曲線比較反映了通過增加開關(guān)節(jié)點的覆銅區(qū)可以獲得更好的效率結(jié)果。因此，一定要考慮交換節(jié)點的寬連接。