A3977 e calore

Ciao,

c'è qualcosa che non capisco nel datasheet dell'A3977. Ho qui una schedina da testare e nelle condizioni di lavoro limite (ma comunque di lavoro) e scalda un po' troppo: il dito non sta su più di un secondo. Vorrei capire se sono comunque in condizioni di sicurezza oppure no.

Dunque, il datasheet dice:

  • output drive capability of 35V and ±2.5A
  • Low rDS(on) Outputs, 0.45 ? Source, 0.36 ? Sink Typical
  • Rja = 32°C/W
  • Package power dissipation (@ 25 °C) 4W

L'A3977 contiene 2 ponti ad H (così da pilotare un motore stepper bipolare) quindi nel caso del full-step abbiamo sempre 2+2 mos accesi (in particolare ne avremo 2 high-side e due low-side). Se la corrente è impostata al suo massimo (±2.5A) significa che in ogni fase circoleranno

0.707 * |2.5A| = 1.75A.

La potenza che ciascuna coppia di mos deve dissipare è:

P = (0.45 + 0.36) * (1.75A)^2 = 2.48W

In totale abbiamo quindi quasi 5W. La Rja ci dice che la temperatura raggiunta (senza dissipatore) sarà di

160 °C.

Ora io ho un dissi che ha una Rth = 17 °C/W (mettiamoci 1 °C/W dato dalla pasta al silicone). Ma senza avere il dato della Rjc dell'A3977 come faccio a sapere se la giunzione mi regge alla massima potenza? La giunzione sopporta al massimo 150 °C.

Marco / iw2nzm

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Marco Trapanese
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C'e` un .707 che non mi piace, anche se e` possibile che sia giusto, ma per il motivo sbagliato :), la resistenza termica jc e` sempre molto minore di quella ja (almeno un ordine di grandezza), quindi un dissipatore funziona. Posta un link al data sheet, vedo se c'e` la Rthjc nascosta da qualche parte.

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
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Franco

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(mi sto annoiando e lo faccio per un amico)

:)

saluti coals

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coals

Non c'e` perche' non e` previsto il montaggio di un dissipatore esterno, ma bisogna usare il rame dello stampato. L'asterisco dice che sul sito di allegro ci sono ulteriori informazioni, tipicamente come e quanto rame mettere sul pcb per controllare la temperatura. Un dissipatore sopra forse potrebbe aiutare, ma lo lascerei come ultima risorsa perche' la parte sopra non e` ottimizzata per la conduzione del calore.

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
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Franco

Franco ha scritto:

:)

Grazie della risposta Franco. Ci sono alcune cose che non mi convincono ancora...

Andando con ordine, l' "uno-su-radice-di-due" è dovuto al fatto che in modalità full-step la corrente massima che circola nelle fasi è - secondo il datasheet - il 70.7% della Imax impostata tramite la Vref.

Vedo però ora che a pagina 11 dice che "The vector addition of the output currents at any step is 100%.". Il che mi torna se assumo che le due correnti siano in "quadratura", ma ai fini della dissipazione termica era giusto il mio conto?

Per quanto riguarda il discorso del rame sul pcb: a pagina 3 dice che la Rja è misurata su un PCB doppia faccia con 3 pollici quadrati di rame ( = 1935 mm^2). La mia schedina è grande 47 x 47 mm e la faccia superiore (dove è saldato il chip) è quasi interamente coperta di rame. Idealmente sarebbero 2209 mm^2, in realtà un poco meno.

Il problema è che il package *non* tocca lo stampato! E' un PLCC-44 e il case rimane leggermente sollevato, quindi l'unica via di conduzione termina sono i 12 pin di 0V.

Se il dissipatore non fosse previsto, anche con tutto quel rame lì la Rja sarebbe sempre di 32 °C/W che già a temperatura ambiente limiterebbe la massima potenza a meno di 4W. Il che significherebbe che il driver non potrà mai essere usato alle condizioni di lavoro pubblicizzate (35V,

2.5A).

Scusate la lunghezza del post! Marco / iw2nzm

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Marco Trapanese

Quella e` la corrente efficace, che serve a trovare correttamente la potenza dissipata. Se le tensioni generate sono onde quadre con duty cycle 50%, il valore efficace e` proprio SQR(.5). Temevo arrivasse da una sinusoide.

Si` e` giusto perche' quando fai il quadrato della corrente efficace hai

0.5 Ipk^2 e visto che conduce una coppia per volta hai il 100%. Vector addition vuol dire addizione dei quadrati.

Il percorso termico sono proprio i piedini, e viene gia` tenuto in conto che il package non tocchi.

Comunque c'e` questa nota importante :( :

Output current rating may be limited by duty cycle, ambient temperature, and heat sinking. Under any set of conditions, do not exceed the specified current rating or a junction temperature of 150°C.

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Franco

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(L. Wittgenstein)
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Franco

Franco ha scritto:

Ok.

Ok.

Già, l'avevo letta... però speravo fosse meno stringente... in pratica facendo due conti sembra proprio la massima corrente indicata è quasi impossibile da ottenere con i mezzi usuali.

Ciao e grazie ancora Marco / iw2nzm

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Marco Trapanese

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