电源稳压器封装知识(表面贴装式封装和通孔式封装)

发布日期:2017-04-19 22:37,查看次数:506

随着越来越多的功能被集成到工业和汽车电子系统中,更小的坚固耐用型封装变得更富吸引力。但为确保电子设计是耐热的,您需要适当了解各种封装选项。线性稳压器尤其如此,其中输入至输出电压差可能很大,会引起极大的功耗。有两种主要的封装类型:表面贴装式封装和通孔式封装。

通孔式封装选项(如图1所示的T0-220)具有被焊接到印刷电路板(PCB)钻孔中的引线。另一方面,表面贴装式封装选项则是被直接焊接在PCB表面上的。图1展示了TO-263、TO-252、SOT-223和WSON等常见的表面贴装式封装。

 

稳压器封装概述

图1:常见的稳压器封装

通孔式封装(如TO-220)需要垂直安装(或呈90度弯曲的引线),应有钻通PCB的孔,往往会妨碍下面的潜在布线层。当组件被手工安装且PCB是单面型或双面型时,一般采用通孔插装法。表面贴装式封装采用拾放技术和多个板层,现在更为风靡。如果您只考虑表面积,那么SOT-223和WSON将是不错的选择。

封装选择中另一个关键的考虑因素是热阻。在产品说明书里常常可以看到两种技术规格 —— θJc被指定为封装表面温度与结(或集成电路裸片的背面)温之间的温差和器件功耗的比。θJa被指定为环境温度与结(或集成电路裸片的背面)温之间的温差和器件功耗的比。

工业应用中的输入电压范围很广,从12V和24V的背板轨电压到可高得多的离线电源电压,不一而足。汽车电池电压虽然标称的是12V和24V(适用于汽车和卡车),但由于冷车启动和负载突降情况,所以会有偏离额定值的时候。如此一来,宽泛的输入至输出电压范围就相当常见了。这可能导致稳压器中大量的热耗散(具体取决于负载电流),因此要采用TO-263和TO-252等传统上被认为更能有效散热的封装。便携式和手持式应用往往依靠电池或更低输入电压的电源(一般电流很小)运行。这些应用是空间受限型的,经常倾向于采用WSON或SOT-223等更小尺寸的封装。不过,采用具有散热垫(它有助于通过PCB散热)的适当PCB设计和/或封装,人们可获得两全其美的效果:既能实现小尺寸又能实现很强的散热能力。

 

稳压器封装概述

图2:WSON封装

例如,图2所示的TI LM1117-N WSON封装具有的θJA = 40℃/W。这在某种程度上是因为有散热垫(它允许更强的散热性)。人们认为SOT-223封装(如下边图3所示)的热阻不及TO-263封装和TO-252封装的热阻理想。

 

稳压器封装概述

 

图3:SOT-223封装

但在PCB设计中采取适当的预防措施能使这种SOT-223封装的热阻相对较低。如在LM317A产品说明书中散热器部分所讲解的(以及在下边图4中可看到的),SOT-223封装可提供的热阻堪与TO封装(这种封装更受欢迎,因为它们具有更令人满意的热阻)的热阻相媲美。

 

稳压器封装概述


图4:SOT-223封装的θJA与覆铜(2盎司)面积

借助适当的PCB设计,人们可充分利用LM317A(采用SOT-223封装)的更小尺寸,同时仍能获得绝佳的热阻。

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