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LTM4615开关稳压器的热考虑因素和输出电流降额

2026/3/18 11:48:48
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图1和图2中的功率损耗曲线可与图3至图6中的负载电流降额曲线配合使用,用于计算LTM4615在不同散热片配置和气流条件下的近似θJA(结到环境)热阻。

LTM4615开关稳压器的热考虑因素和输出电流降额LTM4615开关稳压器的热考虑因素和输出电流降额

图1图2

LTM4615电子元器件的两个输出通道均工作在满载4A电流下,图1和图2中的功率损耗曲线分别绘制了每个输出电压通道在最高4A负载下的总功耗。VLDO稳压器设定为0.5W的功耗,通常适用于压差为0.5V或更低的应用场景。例如:1.2V转1V、1.5V转1V、1.5V转1.2V以及1.8V转1.5V等压差组合均可支持VLDO最大负载;但若需更高压差,则需对VLDO进行进一步的热分析。

LTM4615开关稳压器的热考虑因素和输出电流降额

图3

LTM4615开关稳压器的热考虑因素和输出电流降额LTM4615开关稳压器的热考虑因素和输出电流降额LTM4615开关稳压器的热考虑因素和输出电流降额

图4、5、6

4A输出对应的电压为1.2V和3.3V。选择这两个电压值是为了涵盖较低和较高的输出电压范围,以便推导热阻模型。热模型基于温控箱内多个温度测量点数据,并结合热建模分析得出。在无气流和有气流条件下,随着环境温度升高,监测结温并相应降低输出电流或功率。结温被维持在约120°C,同时留出相对于最大允许结温125°C的5°C安全裕量。随着环境温度上升,内部模块损耗减少,从而导致输出电流下降。

图1和图2中的功率损耗曲线显示了作为负载电流函数的功率损耗量,该函数针对两个通道均有定义。所监测的120°C结温减去 ambient 工作温度,即表示允许的模块温升幅度。

举例而言,在图3中,当环境温度为-90°C时,每通道负载电流降至3A,此时两通道在5V/1.2V @ 3A输出下的功耗约为~1.4W。加上VLDO的0.5W功耗,总计为1.9W。若从120°C的最大结温中减去90°C的环境温度,得到温差30°C,再除以1.9W,即可得出15.7°C/W的热阻值。表1指定的15°C/W热阻值与此非常接近。下图1、2中提供了在有无散热片及气流条件下,1.2V和3.3V输出的等效热阻值。两个4A输出的合并功耗加上VLDO功耗后,乘以表1、2中的热阻值,即可得到在规定条件下模块的温升。印刷电路板为四层板,厚度1.6mm,外层铜厚2盎司,内层铜厚1盎司。PCB尺寸为95mm × 76mm。BGA散热片列于表2下方。数据手册还列出了引脚配置图下方的θJC(结到外壳)热阻值。

LTM4615开关稳压器的热考虑因素和输出电流降额

表1

LTM4615开关稳压器的热考虑因素和输出电流降额

表2

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