电源模块不含散热片的简单PCB散热设计步骤

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　　模块的紧凑布局在电气方面带来好处的同时，对散热设计造成了负面影响，等值的功率要从更小的空间耗散掉。SIMPLE SWITCHER电源模块封装的背面设计了一个单独的大的裸焊盘，并以电气方式接地。该焊盘有助于从内部MOSFET（通常产生大部分热量）到PCB间提供极低的热阻抗。
　　从半导体结到这些器件外封装的热阻抗(θJC)为1.9℃/W。虽然达到行业领先的θJC值就很理想，但当外封装到空气的热阻抗(θCA)太大时，低θJC 值也毫无意义！如果没有提供与周围空气相通的低阻抗散热路径，则热量就会聚集在裸焊盘上无法消散。那么，究竟是什么决定了θCA值呢？从裸焊盘到空气的热阻完全受PCB设计以及相关的散热片的控制。
　　与从结到裸片焊盘的热阻抗相比，由于结与外封装顶部间的热阻抗相对较高，因此在第一次估计从结到周围空气的热阻(θJT)时，我们可以忽略θJA散热路径。
　　散热设计的第一步是确定要耗散的功率。利用数据表中公布的效率图(η)即可轻松计算出模块消耗的功率(PD)。
　　然后，我们使用设计中的最高温度TAmbient和额定结温TJunction(125℃)这两个温度约束来确定PCB上封装的模块所需的热阻。
　　最后，我们使用PCB表面（顶层和底层上均具有未损坏的一盎司铜散热片和无数个散热孔）的对流热传递的最大简化的近似值来确定散热所需的板面积。
　　所需的PCB板面积近似值未考虑到散热孔所发挥的作用，这些散热孔将热量从顶部金属层（封装连接至PCB）向底部金属层传递。底层用作第二表面层，对流可以从这里将板上的热量传送出去。为了使板面积近似值有效，需使用至少8～10个散热孔。散热孔的热阻近似于下列方程式值。
　　此近似值适用于直径为12密尔、铜侧壁为0.5盎司的典型直通孔。在裸焊盘下方的整个区域内要尽可能多地设计一些散热孔，并使这些散热孔以1～1.5mm的间距形成阵列。
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