5 高效率和熱性能

機(jī)架服務(wù)器采用具有許多 PCB 層的電路板，具體情況受限于外形因素。機(jī)架服務(wù)器設(shè)計(jì)用于狹窄的空間，因此在選擇直流/直流轉(zhuǎn)換器時(shí)，請(qǐng)考慮散熱環(huán)境和可用氣流。機(jī)架服務(wù)器內(nèi)部的環(huán)境溫度通常在 60°C 至 70°C 之間，因?yàn)橥ǔ？梢允褂脧?qiáng)制氣流。較高的電路板溫度會(huì)降低可靠性，而較高電流的直流/直流轉(zhuǎn)換器會(huì)影響總體熱預(yù)算。

圖 5-1 所示為 TPS543C20A 的安全運(yùn)行曲線，而 圖 5-2 展示了其功率損耗圖。TPS543C20A 直流/直流轉(zhuǎn)換器可在環(huán)境溫度為 75°C 且無(wú)氣流的情況下提供 40A 和 1V 輸出。在 25A 和 1V 輸出下，整個(gè)解決方案的功率耗散小于 3W，相當(dāng)于在以 500kHz 頻率進(jìn)行開(kāi)關(guān)時(shí)的效率約為 90%。

根據(jù) 6 層、每層 2 盎司覆銅和 2.75 英寸 x 3 英寸電路板尺寸的條件，TPS543C20A 測(cè)得的結(jié)至環(huán)境熱阻為 12°C/W，這證明了其低熱阻特性。但是，半導(dǎo)體和 IC 封裝存在許多熱指標(biāo)，范圍可從 RθJA 到 ψJT。通常，設(shè)計(jì)人員會(huì)誤用這些熱指標(biāo)來(lái)估算系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)溫。最終，熱性能取決于電路板布局以及對(duì)以 JEDEC 為參照的標(biāo)準(zhǔn)熱數(shù)字的使用。⁽²⁾