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VRM MOSFET溫度及其調節(jié)方法
當MOSFET導通時,電流流過該組件。在理想情況下,所有提供的電源都將轉移到負載,在這種情況下,轉移到CPU和相關組件。在現(xiàn)實生活中,一些功率會通過MOSFET的熱量散發(fā),這會大大提高其溫度。
MOSFET溫度的電勢升高取決于其熱阻。熱阻以°C / W表示。與MOSFET的功耗相比,它表明溫度升高。在數(shù)據(jù)表中,您經(jīng)常會找到參數(shù)R thJC和R thJA。
R thJC是指結溫與殼體之間的溫差,而R thJA是指結溫與環(huán)境之間的溫差。要了解VRM MOSFET的溫度,請使用R thJA值。
計算MOSFET的功耗
首先計算開關MOSFET的功耗。您可以通過如下計算總的電阻和開關損耗來實現(xiàn):
PD MOSFET總和= PD電阻+ PD開關
查找電阻損耗
電阻損耗PDRESISTIVE可通過以下公式計算:
PD電阻= [ ILOAD2 ×R DS(ON)HOT]×(V OUT / V IN)
查找開關損耗
獲取開關損耗更為復雜,但可以使用以下公式完成:
PD SWITCHING =(C RSS ×V IN 2×F SW ×I LOAD)/ I GATE
C RSS是MOSFET的反向傳輸電容,可以在數(shù)據(jù)手冊中找到。
一旦耗散了總功率,您將了解MOSFET的溫度,如下所示:
T J = PD MOSFET 總數(shù)x R thJA + T A
對于CPU,獲得100°C或更高的值并不罕見。這就是在為高端CPU和GPU供電時MOSFET會變得多么熱。在下一節(jié)中,我們將探討如何控制VRM MOSFET的溫度。
如何調節(jié)VRM MOSFET溫度
散熱器有助于將熱量從VRM MOSFET散發(fā)出去
在驅動耗電芯片時,VRM MOSFET不可避免地會釋放出大量的熱量。由于不能選擇使用冰浴,因此您需要采取一種現(xiàn)實的方法來調節(jié)溫度,以免影響其效率和壽命。
主板本身就是保持熱量受控的有效方法。顯然,散熱器很容易分散MOSFET的熱量,因為它們的目的是將熱量從高溫器件轉移出去。適當通風的外殼有助于將加熱的空氣排到外部,這意味著您需要安裝冷卻風扇。在某些情況下,使用液態(tài)冷卻劑來保持MOSFET溫度處于受控狀態(tài)。然后熱量通過循環(huán)的冷卻劑傳遞到散熱器。
對于PCB設計人員而言,您可以通過無源技術來控制VRM MOSFET的溫度,例如分配大量的散熱孔以幫助散熱。另外,請確保溫度敏感元件不要放在MOSFET附近。