ZHCAFS1A February   2019  – September 2025 LM1117-Q1 , LM317 , LP2951 , LP2951-Q1 , LP2985 , TL1963A , TL1963A-Q1 , TLV1117 , TLV709 , TLV755P , TLV761 , TLV766-Q1 , TLV767 , TLV767-Q1 , TPS709 , TPS709-Q1 , TPS715 , TPS745 , TPS7A16A , TPS7A16A-Q1 , TPS7A25 , TPS7A26 , TPS7A43 , TPS7A44 , TPS7A47 , TPS7A47-Q1 , TPS7A49 , TPS7B63-Q1 , TPS7B68-Q1 , TPS7B69-Q1 , TPS7B81 , TPS7B81-Q1 , TPS7B82-Q1 , TPS7B83-Q1 , TPS7B84-Q1 , TPS7B85-Q1 , TPS7B86-Q1 , TPS7B87-Q1 , TPS7B88-Q1 , TPS7B91 , TPS7B92 , TPS7C84-Q1 , UA78L , UA78M , UA78M-Q1

 

  1.   1
  2.   电路板布局对 LDO 热性能影响的经验分析
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2过程
  6. 3测试结果与讨论
  7. 4结语
  8. 5未来研究方向
  9. 6参考资料
  10. 7修订历史记录
  11.   A 热测试电路板布局
    1.     A.1 TPS745 (WSON) 图
      1.      A.1.1 1S0P 近似布局图
      2.      A.1.2 内部断开布局图
      3.      A.1.3 JEDEC 高 K 近似布局图
      4.      A.1.4 热增强型布局图
      5.      A.1.5 热饱和型布局图
    2.     A.2 TPS7B82-Q1 (TO-252) 图
      1.      A.2.1 1S0P 近似布局图
      2.      A.2.2 内部断开布局图
      3.      A.2.3 JEDEC 高 K 近似布局图
      4.      A.2.4 热增强型布局图
      5.      A.2.5 热饱和型布局图
    3.     A.3 TLV755P (SOT-23) 图
      1.      A.3.1 1S0P 近似布局图
      2.      A.3.2 内部断开布局图
      3.      A.3.3 JEDEC 高 K 近似布局图
      4.      A.3.4 热增强型图
      5.      A.3.5 热饱和型布局图
  12.   B 热测试结果
    1.     B.1 热性能数据

过程

大多数现代 LDO 均具备热关断功能,可防止器件在高结温下遭受严重损坏。在特定功耗水平下,带有热关断功能的 LDO 存在最高工作环境温度阈值,可触发热关断,器件随即停止工作。方程式 2 展示了用热关断温度替代结温的过程,以及对公式方程式 1 的推导整理:

方程式 2.

《现场测量 LDO 热阻抗》应用报告 说明,该公式提供了一种无需直接接触器件结区即可测得结到环境热阻 θJA 的方法。首先,选择较低的功耗值,使此时器件的最高工作环境温度基本等于其热关断温度。使用高温烘箱设定环境温度,并让 LDO 在该温度下恒温放置 5 分钟。随后需关闭高温烘箱以停止气流流动,因 JEDEC 标准模型默认无强制对流条件。接着使用示波器监测 LDO 是否关闭输出。若出现输出停止的情况,表明热关断功能已被触发。如果 LDO 未进入热关断状态,则升高环境温度并重复上述流程,直至确定最高工作环境温度。针对逐步升高的不同功耗水平重复上述流程,以便在使用公式方程式 2 计算 θJA 时获得足够数据用于线性回归分析。

该流程的测量精度存在一定局限性,因测量过程中环境温度与功耗易发生变化。为确保自然对流而关闭高温烘箱,会导致环境温度逐渐下降。同时,高温烘箱产生的对流冷却效应消失,会导致器件结温升高。由于 LDO 基准带隙随温度漂移,其输出电压会降低,进而导致传输晶体管的功耗增加。高温烘箱的测量精度通常为 ±2°C,这也会降低测得的 θJA 的准确性,为解决这些局限性,必须选择大范围的功耗水平,以覆盖宽泛的最高环境温度区间。方程式 2显示 θJA 定义为这两个变量之间趋势线的斜率。因此,验证温度与功耗在宽范围内保持线性关系可以提高 θJA 测量的可信度。

该流程的主要优势在于相对简单。由于无需对 PCB 或 LDO 进行改装即可测量特定电路板温度或结温,该流程可用于任意电路板的 θJA 测量;尽管精度略有损失,但能提供更贴近实际应用的 PCB 布局与测试环境,对系统设计人员更具参考价值。鉴于本应用报告的目标是通过研究多封装下 PCB 布局与热性能的普遍趋势为设计人员提供参考,因此优先构建贴近实际应用的测试环境。