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如何评估三端稳压器封装的散热性能?

来源:中芯巨能:提供选型指导+样片测试+现货供应| 发布日期:2026-01-17 16:00:02 浏览量:

三端稳压器(如LM7805)虽结构简单,但其效率低、发热大,散热能力直接决定系统可靠性。而散热性能主要由封装类型和PCB设计共同决定。正确评估散热性能,可避免芯片过热关断或寿命缩短。

1. 关键参数:热阻(θJA)

热阻是衡量封装散热能力的核心指标,单位为℃/W,表示每瓦功耗引起的结温升高。常见参数包括:

θJC(结到外壳):反映芯片到封装表面的导热能力;

θJA(结到环境):包含封装+PCB+空气对流的整体热阻,最常用于实际设计评估。

例如,TO-220封装的θJA约为50℃/W(带散热器时可降至10–20℃/W),而SOT-223在标准PCB上θJA可能高达60–80℃/W。数值越低,散热越好。

2. 计算结温,判断是否安全

首先计算功耗:P = (VIN – VOUT) × IOUT

再估算结温:TJ = TA + P × θJA

其中TA为环境温度。若TJ超过器件最大结温(通常125°C或150°C),则需改进散热。

3. PCB设计对散热的影响

表贴封装(如SOT-223、TO-263)完全依赖PCB散热,其θJA值与铜箔面积密切相关:

数据手册通常注明测试条件(如“1 in²铜箔”);

若实际铺铜面积小,θJA会显著升高;

建议在散热焊盘下方布置多层导热过孔(4–9个),连接至内层或背面大面积铺铜,可降低热阻30%以上。

4. 散热器与强制风冷的增益

对于TO-220等通孔封装,加装散热器可大幅降低θJA。选型时参考散热器的热阻值(如5℃/W),并考虑接触热阻(使用导热硅脂可改善)。在密闭空间中,还可增加小型风扇实现强制对流,进一步提升散热效率。

5. 实测验证不可替代

仿真和计算仅为参考,最终需通过红外热成像或热电偶实测芯片表面温度,并反推结温(TJ ≈ TCASE + P × θJC)。尤其在高温环境或满载工况下,实测能暴露潜在热风险。

总结:

评估三端稳压器散热性能,不能只看封装外形,而应结合热阻参数、PCB布局、环境条件进行综合计算与验证。合理设计热路径,才能让这颗“老将”在现代系统中稳定运行。

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