4 仿真与热性能测量

仿真工具允许客户在制造电路板之前评估他们的设计及设计的理想实施。因此，使用 Keysight 的电热工具对三个版本的 PCB 进行了仿真。所考虑的仿真设置适用于 6A 负载和环境温度（通常为 25⁰C）下的 Vin 3.3V 和 Vout 0.9V。然后使用 FLIR T335 热像仪在相同的测试条件下捕获 PCB 的热图像。结果如下所示。

在 E1 版本中，仿真和测量得出器件的最高温度分别为 97⁰C 和 94.7⁰C。

在 E2 版本中，仿真和测量得出器件的最高温度分别为 107⁰C 和 117⁰C。

在 E3 版本中，仿真和测量得出器件的最高温度分别为 97.7⁰C 和 96⁰C。

很明显，仿真结果与测量结果并不完全相似，这完全取决于仿真模型的假设和实时测量的不准确性。然而，从仿真和测量来看，PCB 的最热点在器件上。可以看出，E1 版本的温度最低，E2 版本的温度最高。E1 和 E3 版本的器件温度非常相近。

除了降低器件的热阻外，优化散热布局也可以提高效率。通过提供低电阻路径，使用散热孔可以将开关平面更好地连接到设计的内层，并因此增加开关节点上的覆铜区。高频下从输入电压到地的快速摆幅使开关节点成为关键的热连接。

表 4-1 显示了不同布局实现的相关效率曲线。

效率曲线比较反映了通过增加开关节点的覆铜区可以获得更好的效率结果。因此，一定要考虑交换节点的宽连接。