Cuando las hojas de datos enumeran ( MAX9744 ) que la temperatura de funcionamiento normal es b / w -40 c a 85 c
, pero la temperatura de la carcasa no debe superar los 165 c, ¿
qué están sugiriendo?
¿Cómo es que un IC funciona si la temperatura de su caja llega a 100 c y funciona, pero si la temperatura ambiente llega a 90 c, que el IC también podría detectar y luego no funcionar?
La temperatura CASE más alta mencionada se encuentra en un diagrama en la página 9, y el máximo es de aproximadamente 110 C.
La temperatura más alta del dispositivo citada, además de las temperaturas de soldadura, es de 150 C en la parte superior de la página 2, y esta es la temperatura de UNIÓN.
Las temperaturas ambientales son relevantes pero no están bajo el control del diseñador.
El JUNTO es el núcleo IC real, dentro del chip.
La temperatura de unión relativa a la carcasa está determinada por la entrada de energía y Rjc = unión de resistencia térmica a la carcasa. PERO la hoja de datos parece ser mala a este respecto y proporciona solo Rja (que se muestra como Theta_ja) = unión de resistencia al aire. Al usar Rja, puede ver si necesita un disipador térmico y si la hoja de datos debe proporcionar Rjc. Mirando las figuras:
Rja con tablero de 2 capas = 27 C/W.
Se dice que el dispositivo es 93% eficiente.
A 20W en 7% se disipa en calor en IC = 1.4W.
A 27 C/w, la unión IC se elevará por encima del aire en 27 C/W x 1,4 W ~+38 C de elevación.
Tj max = 150 C, por lo que la temperatura ambiente/aire/placa permitida es de 150C - 38 = 112C.
Si usamos el 37 C/W Rja para una placa de una sola capa, obtenemos una unión de elevación diferencial al aire de
37 x 1,4 W =~ 52 C de elevación sobre Tair y una temperatura máxima de aire/placa de 150 - 52 = 98 C.
Dadas las diversas suposiciones hechas, 98C está cerca del máximo de 85C especificado, por lo que podemos ver por qué lo especifican. En 85C Tboard, puede ejecutar el IC a 20W de potencia y algo peor que el 93% de eficiencia y no (bastante) exceder la temperatura máxima de unión permitida de 150C.
Los dispositivos que consumen una cantidad no despreciable de energía están sujetos a calentamiento; después de todo, la energía consumida muy a menudo simplemente se convierte en calor. Por lo tanto, la temperatura de la matriz (y por lo tanto de la caja) puede ser significativamente más alta que la temperatura ambiente. Puede observarlo fácilmente con PC, donde las temperaturas de la CPU pueden alcanzar los 100 °C también fuera del horno :)
El límite de funcionamiento de 85°C se refiere en cambio a la temperatura ambiente, y puede deberse al hecho de que, por encima de la temperatura, la disipación de calor puede no ser suficiente para garantizar el funcionamiento.
Con respecto al dispositivo específico, puede manejar 20 W y tiene una eficiencia de alrededor del 90 %; por lo tanto, disipará alrededor de 2 W. Si esta potencia no se disipa correctamente, se sobrecalentará el amplificador.
165 °C es la temperatura típica del chip a la que el amplificador entra en la protección de apagado térmico para evitar la destrucción inmediata del chip en caso de falla. El chip normalmente saldrá del apagado térmico a 150 °C.
No es una temperatura de funcionamiento normal. Como dicen "La mayoría de las aplicaciones nunca deben entrar en apagado térmico".
Tenga en cuenta que supera la clasificación de temperatura de unión máxima absoluta de 150 °C. Si desea que la pieza sea confiable a largo plazo, no debe permitir que la temperatura de la unión se acerque a ese nivel.