ZHCAD52 September   2023 AM2431 , AM2432 , AM2434 , AM2631 , AM2631-Q1 , AM2632 , AM2632-Q1 , AM2634 , AM2634-Q1 , AM2732 , AM2732-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
    1. 1.1 如何使用本应用手册
    2. 1.2 术语表
  5. 2热阻概述
    1. 2.1 结温与环境温度间的关系
    2. 2.2 封装定义的热阻特性
    3. 2.3 电路板定义的热阻
  6. 3影响热性能的电路板设计选择
    1. 3.1 散热过孔
    2. 3.2 电路板尺寸
    3. 3.3 气流、散热和外壳
    4. 3.4 覆铜厚度
    5. 3.5 发热器件的相对位置
    6. 3.6 层数
    7. 3.7 热路径中断
  7. 4热设计最佳实践回顾
  8. 5AM263x EVM 热比较（借助数据）
    1. 5.1 测试设置和材料
    2. 5.2 测量记录软件
    3. 5.3 AM263x EVM 比较
    4. 5.4 测量结果
      1. 5.4.1 盖子温度读数
      2. 5.4.2 温度范围内的功率读数
      3. 5.4.3 计算得出的热阻值
      4. 5.4.4 记录的结温和环境温度
      5. 5.4.5 极端环境温度下计算得出的结温
  9. 6使用热模型
  10. 7参考

2.1 结温与环境温度间的关系

在了解热设计的复杂性之前，务必要先了解电路板上的不同相关温度。热像仪上突出显示的温度是封装盖上的温度，而决定器件功能的是封装下方的温度，具体来说是芯片上热点附近的区域或结温 (TJ)。结温受到许多因素的影响，但结温与系统周围自然空气的温度或环境温度 (TA) 之间存在明显的关系。结温与环境温度之间的关系可以通过热特性来定义：RΘJA 或结温与环境温度之间的热阻。

方程式 1. T J u n c t i o n - T A) m b i e n t O p e r a t i n g   P o W e r   ( W a t t s ) = R Θ J A ( ⁰ C / W )

热特性可以用类似于简单电路的方式来表示。从这个角度来看，“欧姆定律”仍然适用于热“电路”。器件的工作功率（以瓦特为单位）类似于电路的电流，而两个温度之间的热阻为电阻。

GUID-D933988E-7E5F-4CBF-BAFB-DC1E737BB39D-low.png图 2-1 电气与热节点分析
注： RΘJA 不是一个恒定值，并在很大程度上取决于 PCB 设计。

AM263x Sitara™ 微控制器数据表 列出了热阻特性值，但这些值并不能完全呈现所有情况。数据表中的热阻特性基于电子器件工程联合委员会 (JEDEC) 所定义 2S2P 系统对应的特定测试条件。

注： 由于数据表中的热阻值基于 JEDEC 定义的双信号和双电源层 (2S2P) 系统，因此请勿使用这些值来计算已知环境温度或盖子温度下的结温，这一点非常重要。AM263x 有一个热管理器模块，该模块在芯片热点附近有两个热检测 ADC，用于记录结温。