4 高效率和热性能

根据外形尺寸的限制，硬件加速器构建于具有许多 PCB 层的电路板上。硬件加速器通常设计用于狭小空间，因此在选择直流/直流转换器时必须特别注意，确保在面临热挑战的环境中运行应用时提供了充分的气流。在图 4-1 的 SOA 曲线和图 4-2 中的功率损耗图中显示了这一点，其中的 TPS543C20A 直流/直流转换器可在环境温度为 75°C 且无气流的情况下提供 40A 和 1V 输出。在 25A、12V 输入和 1V 输出下，整个解决方案的功率耗散小于 3W，相当于在以 500kHz 频率进行开关时的效率约为 90%。根据六层、每层 2 盎司覆铜和 2.75 英寸 x 3 英寸电路板尺寸的条件，TPS543C20A 测得的结至环境热阻为 12°C/W，这证明了其低热阻特性。但是，半导体和集成电路封装存在着许多热指标，其中包括从 R_θJA 到 ψ_JT 的各类指标。通常，设计人员会误用这些热指标来估算系统内的结温。最终，热性能取决于电路板布局布线以及对以 JEDEC 为参照的标准热数字的使用⁽¹⁾。

图 4-1 TPS543C20A SOA 曲线

图 4-2 TPS543C20A 功率损耗曲线