在通常的LDO設(shè)計中,，熱阻參數(shù)的考慮常常被忽略。但是,，該參數(shù)對電源系統(tǒng)的影響卻是很大的,，因為LDO的該參數(shù)若是選擇不當，就容易造成LDO芯片功耗過大,、過熱而進入熱保護狀態(tài),，導(dǎo)致電源斷電。

    最近在一個系統(tǒng)的電源芯片的選型中（系統(tǒng)輸入為3.3V,，需要得到1.8V的電壓,，該1.8V所需最大電流250mA左右）,，為了減小紋波對系統(tǒng)性能的影響，考慮用LDO來進行電壓轉(zhuǎn)換,，最初選擇了Sipex一個LDO（SP6205EM5-ADJ,，SOT-23-5）。

    該芯片的主要參數(shù)為：2.7V~5.5V的電壓輸入范圍,；500mA電流輸出,；輸出電壓可調(diào)；具有限流和熱保護功能,；等,。

    咋一看，該電源芯片可滿足系統(tǒng)需求,，250mA的所需電流用500mA也是余量足夠了,。但與同事討論，其說該芯片根本達不到500mA的輸出電流,，因為其熱阻較高,。于是，我開始詳細的閱讀該芯片Datasheet,，發(fā)現(xiàn)其確實存在該問題,。

以下討論都是以該芯片的SOT-23-5封裝為例說明。

Thermal Resistance： SOT-23-5（Q_JA）：191 ℃/W

                                           DFN-8（Q_JA）：59 ℃/W

最大功率消耗為：PD(max) = （T_J(max)-T_A）/ θ_JA,，其中，T_J為節(jié)點溫度,，T_A為環(huán)境溫度,，θ_JA為熱阻。

當芯片超過了最大允許功耗時,，節(jié)點溫度會過高,，從而芯片進入熱保護模式。

SP6205-ADJ（SOT-23-5封裝）的最大功耗為：

PD(max) = ( 125℃ – 25℃ ) / (191 ℃/W) = 523 mW

實際工作過程中,，芯片功耗為：

PD = ( Vin – Vout)*Iout + Vin * I_GND         （1）

    通常,，I_GND為uA級（比如：SP6205在500mA輸出時的I_GND=0.35mA），若要求不是特別精確,，基本可忽略Vin*I_GND該項的影響,。

    因此，芯片實際工作時的功耗必須限制在最大允許功耗范圍內(nèi),，超過PD(max)則芯片進入熱保護模式,。

根據(jù)式（1），我們就可以算出以下參數(shù)：

（a）在已知輸入輸出壓差的條件下,，得出最大輸出電流

例如：輸入電壓5V,，輸出電壓3V,，則：

523mW = (5V – 3V)*I(load(max)) + 5V * 0.35mA，

則 I(load(max)) = 260.6mA,。

（b）在已知負載電流的條件下,，得出輸入輸出允許最大壓差

例如：輸出電壓為3V，負載電流為400mA,，則：

523mW = （Vin – 3V）* 400mA + Vin * 0.35mA,，

則 Vin(max) = 4.3V，△Vmax=1.3V,。

    所以,，在LDO電源芯片選型的過程中，應(yīng)該根據(jù)實際情況的需求,，認真考慮其熱阻參數(shù),。

    回到本文開頭說提到的系統(tǒng)需求，計算得到的實際最大輸出電流為：I(load(max)) = 347mA,。與芯片500mA的輸出電流相比,，電流余量大大降低了。而且,，該電流最大值是在環(huán)境溫度25℃理想情況下計算得到的,，隨著工作時間的推移，芯片的溫度會逐漸升高,，該輸出電流的最大值還會進一步降低,。其500mA的輸出電流只有在輸入輸出壓差1V以內(nèi)、室溫25℃的情況下才可以得到,。

    從以上分析可見,，LDO的熱阻參數(shù)對其它參數(shù)（如輸出電流、輸入輸出壓差等）是有較大影響的,，必須予以考慮,。選型時應(yīng)盡量選擇熱阻小的芯片或封裝，尤其是同一型號芯片的不同封裝,，其熱阻會相差較大,，比如以上電源芯片SP6205的DFN-8封裝，其熱阻就只有59℃/W,，較之SOT-23-5封裝的191℃/W小了不少,。