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用于确定DS2107A SCSI终止器的Theta ja和Theta jc的技术,以及如何计算功耗

来源:analog 发布时间:2023-08-24

摘要: 本应用说明介绍了用于确定DS2107A的西塔(JA)和西塔(JC)的技术,以及如何计算功耗。

DS2107A用于SCSI系统中,为9条信号线提供主动终止。在典型的8位宽数据配置(A电缆)中,需要两个DS2107A来完全终止总线(9条控制线+ 8条数据线+ 1条校验线)。在16位宽数据配置(P电缆)中,需要3个DS2107A来完全终止总线(9条控制线+ 16条数据线+ 2条奇偶校验线)。两种封装是DS2107AS, 16引脚的SOIC和DS2107AE, 20引脚的TSSOP(薄收缩小轮廓封装)。

半导体芯片温度是影响半导体工作和长期可靠性的关键因素。热阻theta (西塔)用于确定半导体封装的散热能力。西塔值越低,热传导越好。结、外壳和环境温度很重要,因为这些是耗散功率的区域。西塔(JA)和西塔(JC)分别是结对环境和结对外壳的热阻。模具温度T(die)的计算方法如下:


其中P(耗散)为半导体耗散的功率。计算示例见附录A。

在DS2107AS和DS2107AE上测量西塔(JA)和西塔(JC),使用正向偏置二极管的V(BE)变化作为测量元件。由于二极管正向偏置电压与温度呈线性关系,并且二极管测量结温时耗散的功率很小(~2mW),因此该方法是此类测量的首选方法。在温度下测量二极管V(BE),以校准模具温度。接下来,DS2107A的各种电阻组合接地并允许运行10分钟,以确保给定功率水平下模具温度的稳定性。最后,测量二极管的V(BE),并参考校准图确定模具温度。然后根据已知的环境温度和机箱温度计算西塔(JA)和西塔(JC)。试验结果见表1。这些值是在1瓦时测量的平均值。

表1


西塔(是的)西塔(JC)
DS2107AS60°C / W19°C / W
DS2107AE93°C / W19°C / W


图1显示了测量的西塔(JA)和西塔(JC)相对于功耗的结果。由于随着功率的增加,模具温度受功耗的影响更大,所以图中最重要的部分在右边。

在电路板设计中使用散热器可以改善DS2107A的热特性。TSSOP封装有一个定制引线框架,将模具直接连接到散热器接地引脚,所有焊盘都是双键合的。这使得DS2107AE在TSSOP封装中具有业界最佳的热性能。


图1所示 西塔(JA)和西塔(JC)(°C/W) vs.功耗(W)

附录A

典型或标称功耗可以通过使用以下五个变量来计算:

RTERM终端电阻
TERMPWR终端电源电压
VREF稳压器输出电压
:在 零状态时SCSI信号线上的电压
%直流占空比百分比


计算DS2107A耗散功率(以瓦为单位)的公式为:

((vref - vsl) / rterm) × 9 × termpwr × % dc

以正常情况下的功耗计算为例。

参数名义价值
RTERM110欧姆
TERMPWR5.0 v
VREF2.85 v
:0.5 v
%直流30%


正常情况下的P(耗散)为:

((2.85 - 0.5) / 110)×9×5.0×30% = 0.288瓦特。

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