5 估算轉換器的結溫

轉換器的數據表中提供了電子器件工程聯合委員會 (JEDEC) 標準板的仿真 R_θJA。JEDEC 板通常具有非常小的引線，這對于導熱性而言并不理想（圖 6）。著陸墊到引線或銅平面連接可實現熱傳導。實際上，會連接到中間層的較大銅區域，從而使仿真 R_θJA 顯得過于保守。

要通過實驗估算電路板的 R_θJA，請注意給定功率條件下 IC 外殼溫度的上升情況 (?T)。一種更好的功率條件是降壓轉換器的輸出電感器具有低損耗，但存在足以通過熱像儀建立梯度以進行測量的功率損耗。即使安裝正確，熱電偶由于其散熱傾向，通常也會對外殼頂部進行不準確的溫度測量。根據測得的效率 η（在相同的環境溫度下），公式 1 可以計算轉換器和電路板 R_θJA 中的功率損耗 (?P)，如下所示：

雖然效率計算確實包括電感器損耗（這不會導致 IC 溫度直接上升），但電感器和 IC 之間確實會發生熱共享。轉換器不是唯一的熱源。對于具有較低損耗或較低偏置電流的電感器，R_θJA 近似值變得更加準確。要進一步改進該估算，可能需要對功率級的體二極管進行正向偏置，以加熱 IC，從而消除電感器的影響。然后，二極管的壓降和偏置電流將用于功率損耗 (?P)。

在計算中必須考慮轉換器的 FET 溫度系數。FET 的漏源導通電阻 [RDS(on)] 在設計的最高環境溫度 (TA_max) 下將是最差的。FET RDS(on) 增大會導致效率在高環境溫度下降低 (η_H)。公式 2 表示設計的最大額定環境溫度下的轉換器功率損耗 ?P_H：

?P_H =(1? η_H) × P_IN (2)

公式 3 用于估算最高環境溫度 TA_max 下的最壞情況結溫

T_J = T_{A_max} + R_θJA × ?P_H (3)