1、二級管降壓、LDO電路熱設計謝家隆（jlongx）歸根結底，只要能保證芯片的結點溫度不超過芯片給定的最大值，芯片就可以正常工作。商業、工業用的芯片的環境溫度要求一般都是：Ta-max小于70度。一、1N4001降壓熱計算管芯到環境的熱阻Rja/ja 100K/W，實測二極管電流為0.4A，壓降為0.8V，功耗P=0.4A*0.8V=0.32W，此功耗會使管芯溫度升高0.32W 100K/W32K。假定環境溫度為25，則管芯溫度為25+3257，小于Tjmax150假定環境溫度為70，則管芯溫度為70+32102，小于Tjmax150 綜上，二極管可以正常工作。二、1117 LDO 熱設計考慮假

2、設負載電流為1A，即最大負載時推薦LDO壓降為455Mv。（1）現假設輸入為3.755V、輸出為3.3V：即3.3V+0.455V=3.755VPd0.455V1A=0.455W0.455W*62.9/W=28.62假設環境溫度為25，25+28.6253.62，小于Tj150；假設環境溫度為70，70+28.6298.62，小于Tj150；綜上，LDO可以正常工作。（2）現假設輸入為5.00V、輸出為3.3V：即3.3V+1.7V=5.00VPd1.7V1A=1.7W1.7W*62.9/W =106.93假設環境溫度為25，25+106.93131.93，小于Tj150；即使室溫只有25，這

3、么高的溫升如果散熱沒處理好，結溫會持續上升，導致進入Thermal Shutdown模式，導致系統工作不正常。假設環境溫度為70，70+106.93176.93，大于Tj150，進入Thermal Shutdown模式，導致系統工作不正常。綜上，LDO工作可能出現不穩定情況。由（1）（2）可見，LDO設計中應該注意負載情況，如果芯片工作在最大輸出電流情況下，輸入輸出的壓降最好控制在datasheet中的TEST CONDITIONS對應的壓降下，以保證芯片工作的穩定性。三、1N4001降壓考慮：選用二級管進行降壓時，應該考慮瞬態響應：即在瞬間大電流時，二極管壓降瞬間增加，導致降壓后級的電壓不能

4、滿足LDO工作要求，從使系統重啟或工作不穩定。所以要慎重考慮。舉例：總供電5V LDO要求輸出3.3V 壓降建議0.455V 所以輸入為3.755V 采用二級管將5V降壓，5V-3.755V=1.245 假設負載為1A 如果采用串1N4001+一個肖特基管0.3V 那壓降約1.2V。理論上應該是可以穩定工作的，但有的系統存在這樣情況，即系統啟動時，有個瞬態電流，比較大，導致兩個二級管的壓降增加，從而導致LDO的輸入偏低，輸出也就下降啦，所以工作出現異常重啟，不斷反復。這時就要考慮瞬態響應問題。Note：考慮環境高低溫問題，因為有的產品需要過高低溫檢測。整理參考：Datasheet中和散熱有關的

5、幾個重要參數uA7800 Series熱量傳遞模型P-芯片功耗，單位W（瓦）。功耗是熱量產生的直接原因。功耗大的芯片，發熱量也一定大。Tc-芯片殼體溫度，單位。Tj-結點溫度，單位。隨著結點溫度的提高，半導體器件性能將會下降。結點溫度過高將導致芯片工作不穩定，系統死機，最終芯片燒毀。Ta-環境溫度，單位。Tstg-存儲溫度，單位。芯片的儲存溫度。Rja/ja-結點到環境的熱阻，單位/W。Rjc/jc-結點到芯片殼的熱阻，單位/Wjt-可以理解為結點到芯片上表面的熱阻。當芯片熱量只有部分通過上殼散出的時候的熱阻參數。LFM-風速單位，英尺/分鐘。認識了這些參數，接下來我們來學習如何使用他們。如何

6、判斷芯片溫度是否過高Datasheet提供的熱參數一般有下面幾種形式：提供最大Ta、Tj、P-早期的芯片Datasheet一般都是這種。理論上我們只需要保證芯片附近的環境溫度不超過這個指標就可以保證芯片可以正常工作。但是實際并非如此。Ta這個參數是按照JEDEC標準測試而得。JEDEC標準是這樣定義的：把芯片置于一塊3X4.5英寸的4層PCB中間，環境溫度測試探頭距離這塊PCB的板邊緣12英寸。可見我們產品幾乎不可能滿足這種測試條件。因此，Ta在這里對我們來說，沒什么意義。在這種情況下保守的做法是：保證芯片的殼體溫度TcTa-max，一般來說芯片是可以正常工作的。直接提供Tc-max-這種情況相對較少，處理也相對簡單。只需保證TcTc-ma