Diskussjoni dwar il-kunċetti tad-dissipazzjoni tas-sħana taċ-ċippa u l-ġenerazzjoni tas-sħana
Dan l-artikolu jiddiskuti prinċipalment il-kunċetti ta 'dissipazzjoni/tisħin tas-sħana taċ-ċippa, reżistenza termali, żieda fit-temperatura, u disinn termali.
Tisħin u telf taċ-ċippa
It-telf ta 'enerġija taċ-ċippa, min-naħa waħda, jirreferi għad-differenza bejn il-qawwa effettiva tad-dħul u l-qawwa tal-ħruġ, li tissejjaħ qawwa mxerrda. Din il-parti tat-telf se tiġi kkonvertita f'rilaxx tas-sħana. Il-ġenerazzjoni tas-sħana mhix ħaġa tajba, u tnaqqas l-affidabbiltà tal-komponenti u t-tagħmir. Se tagħmel ħsara serja liċ-ċippa.
Qawwa ta 'dissipazzjoni, se jkun hemm dan il-parametru fl-SPEC ta' xi ċipep, li jirreferi għad-dissipazzjoni tal-qawwa massima permissibbli, id-dissipazzjoni tal-enerġija u s-sħana huma korrispondenti, iktar ma jkun hemm id-dissipazzjoni tal-enerġija permissibbli, it-temperatura tal-junction korrispondenti hija wkoll se tkun akbar.
Min-naħa l-oħra, il-konsum tal-enerġija taċ-ċippa jirreferi għall-ammont ta 'enerġija kkunsmata minn tagħmir elettriku għal kull unità ta' ħin, u l-unità hija W, bħal arja kondizzjonata ta '2000W eċċ.
Reżistenza Termali u Żieda fit-Temperatura
Ilkoll nafu xi qal: Il-borra ma tkessaħx u s-silġ jibred. Dan huwa proċess fiżiku. Il-borra hija proċess ta 'desublimazzjoni u eżoterma, u l-borra li tidwib huwa proċess ta' tidwib u assorbiment tas-sħana. Iż-żieda fit-temperatura taċ-ċippa hija relattiva għat-temperatura ambjentali (25 grad), għalhekk il-kunċett tar-reżistenza termali għandu jissemma.
Ir-reżistenza termali tirreferi għall-proporzjon bejn id-differenza fit-temperatura fiż-żewġt itruf tal-oġġett u l-qawwa tas-sors tas-sħana meta s-sħana tiġi trażmessa fuq l-oġġett, u l-unità hija grad /W jew K/W. Kif muri fil-figura hawn taħt, meta ċippa tkun issaldjata fuq PCB, hemm tliet mogħdijiet ewlenin ta 'dissipazzjoni tas-sħana għaċ-ċippa, li jikkorrispondu għal tliet reżistenzi termali.
1. Ir-reżistenza termali minn ġewwa taċ-ċippa sal-qoxra u l-labar - iċ-ċippa hija ffissata u ma tistax tinbidel.
2. Ir-reżistenza termali mill-labar taċ-ċippa sal-bord tal-PCB - determinata minn issaldjar tajjeb u bord tal-PCB.
3. Ir-reżistenza termali mill-każ taċ-ċippa għall-arja - determinata mis-sink tas-sħana u l-ispazju periferali taċ-ċippa. Parametri tar-reżistenza termali taċ-ċippa tas-semikondutturi
Ta hija t-temperatura ambjentali, Tc hija t-temperatura tal-wiċċ tal-każ, u Tj hija t-temperatura tal-junction. Θja: Reżistenza termali bejn it-temperatura tal-junction (Tj) u t-temperatura ambjentali (Ta). Θjc: Reżistenza termali bejn it-temperatura tal-junction (Tj) u t-temperatura tal-wiċċ tal-każ (Tc). Θca: Reżistenza termali bejn it-temperatura tal-wiċċ tal-każ (Tc) u t-temperatura ambjentali (Ta).
Il-formula ta' kalkolu tar-reżistenza termali hija: Θja=(Tj-Ta)/Pd → Tj=Ta flimkien ma' Θja*Pd fejn Θja*Pd hija ż-żieda fit-temperatura, li tista' tissejjaħ ukoll il-valur kalorifiku .
1. Taħt il-kondizzjoni ta 'reżistenza termali kostanti, iżgħar ikun il-konsum tal-enerġija Pd, iktar tkun baxxa t-temperatura.
2. Fil-każ ta 'ċertu konsum ta' enerġija, iktar ma tkun żgħira r-reżistenza termali, aħjar, u iżgħar tkun ir-reżistenza termali, aħjar tkun id-dissipazzjoni tas-sħana.
Żbalji fil-kalkolu tat-temperatura tal-junction
Ħafna nies jużaw din il-formula biex jikkalkulaw it-temperatura tal-junction: Tj=Ta flimkien ma' Θja*Pd, li hija ddikjarata fid-dokumentazzjoni ta' TI, iżda mhix preċiża.
It-tifsira ġenerali hija li Θja hija funzjoni multi-varjabbli, li ma tistax tirrifletti s-sitwazzjoni reali taċ-ċippa issaldjata fuq il-PCB, u għandha korrelazzjoni qawwija mad-disinn tal-PCB u d-daqs taċ-Ċippa/Pad. Hekk kif dawn il-fatturi jinbidlu, il-valur ta 'Θja se jinbidel ukoll. Hemm differenza kbira bejn il-manifatturi taċ-ċippa li jittestjaw Θja u l-użu attwali tagħna, għalhekk tintuża biex tikkalkula t-temperatura tal-junction, u l-iżball ikun kbir.
Ir-reżistenza termali Θja għandha korrelazzjoni qawwija ma 'dawn il-parametri
Fl-istess ħin, billi tuża l-formula Tj=Tc flimkien ma 'Θjc*Pd biex tkejjel it-temperatura Tc tal-qoxra taċ-ċippa b'kamera infra-aħmar, u mbagħad tikkalkula Tj mhix preċiża ħafna. Il-Θja u Θjc mogħtija mill-manifattur jistgħu jkunu aktar għalina biex nevalwaw il-prestazzjoni termali taċ-ċippa u nqabbluha ma 'ċipep oħra.
Fil-parametri ta 'xi ċipep, se jkun hemm ΨJT u ΨJB. Dawn iż-żewġ parametri mhumiex reżistenza termali reali. Il-metodu użat mill-manifatturi taċ-ċippa biex jittestjaw ΨJT u ΨJB huwa qrib ħafna tal-ambjent tal-applikazzjoni tal-apparat attwali, għalhekk jista 'jintuża biex tiġi stmata t-temperatura tal-junction. Huwa wkoll adottat mill-industrija, u wieħed jista 'jara li dawn iż-żewġ parametri huma iżgħar minn Θja u Θjc, għalhekk taħt l-istess konsum ta' enerġija, it-temperatura tal-junction ikkalkulata minn Θja hija ogħla mit-temperatura attwali .
ΨJT jirreferi għal Junction to Top of Package, il-parametru minn junction għall-qoxra tal-pakkett, il-formula tal-kalkolu hija Tj=Tc flimkien ma 'ΨJT*Pd, Tc hija t-temperatura tal-qoxra taċ-ċippa. ΨJB, tirreferi għal Junction to Board, junction mal-parametri tal-bord tal-PCB, il-formula tal-kalkolu hija: Tj=Tb flimkien ma 'ΨJB*Pd, Tb hija t-temperatura tal-bord tal-PCB.
ΨJT u ΨJB jistgħu jintużaw biex tiġi kkalkulata t-temperatura tal-junction
Disinn termali
Id-disinn termali huwa l-istess bħall-problema EMC, huwa aħjar li ssolviha fl-istadju bikri, inkella r-rettifika aktar tard tkun idejqek ħafna. Fl-istadju bikri tad-disinn, l-istruttura, l-istivar tal-PCB, it-tqassim, id-dekorazzjoni, eċċ huma kkunsidrati, u l-materjali tad-dissipazzjoni tas-sħana huma kkunsidrati fl-istadju aktar tard.
