Hi, kurze Verständinsfrage. Wenn ich einen IC habe, der 1.1V, 2.5V und 3.3V benötigt und an den jeweiligen Rails unter nem bestimmten Modus Maximalströme zieht z.B. 1.1V 100mA 2.5V 250mA 3.3V 200mA Und die Spannungen 1.1V und 2.5V aus einem Regler kommen, rechne ich dann einfach alle Ströme zusammen und mal 3.3V oder rechne ich für jede Spannung am IC extra Strom mal Spannung zusammen? Also sinds 1,395W oder 1,615W?
Das hängt davon ab, ob der PMIC die Core-Spannungen über Linearregler oder über Schaltregler erzeugt.
Kommt drauf an welche Leistung du wissen möchtest. Die vom IC oder die von der gesamten Schaltung. Alle Ströme addieren mal 3,3V ist auf alle Fälle nicht richtig. Aufgrund der verfügbaren Meßwerte ist nur 1,395W richtig.
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Thomas W. schrieb: > Kommt drauf an welche Leistung du wissen möchtest. > Die vom IC oder die von der gesamten Schaltung. > > Alle Ströme addieren mal 3,3V ist auf alle Fälle nicht richtig. > > Aufgrund der verfügbaren Meßwerte ist nur 1,395W richtig. Ok. So ähnlich dachte ich es mir auch. Wenn der IC die Spannungen bekommt dann die 1,395W. Wie ist das mit der Verlustleistung? Ich finde dann nur diese Koeffizienten °C/W. Von welcher maximalen Erwärmung kann ich denn ausgehen, dass ich mir PD berechnen kann? Tambient kann man sich ja denken aber die Tjunction?
boiii schrieb: > kurze Verständinsfrage. > Wenn ich einen IC habe, der 1.1V, 2.5V und 3.3V benötigt und an den > jeweiligen Rails unter nem bestimmten Modus Maximalströme zieht z.B. > 1.1V 100mA > 2.5V 250mA > 3.3V 200mA > > Und die Spannungen 1.1V und 2.5V aus einem Regler kommen, rechne ich > dann einfach alle Ströme zusammen und mal 3.3V oder rechne ich für jede > Spannung am IC extra Strom mal Spannung zusammen? Das kommt darauf an, was du ausrechnen willst. Die im IC umgesetzte Leistung ist die Summe der Einzelleistungen bei den jeweiligen Spannungen. Wobei auch das nur ein theoretischer Maximalwert ist. Wenn es um den Leistungsbedarf vor dem Spannungsregler geht - da kommt es darauf an, was das für ein Spannungsregler ist. Bei einem Linearregler ist Eingangsstrom = Ausgangsstrom + Verluste (Querstrom, quiescent current). Bei einem Schaltregler ist Eingangsleistung = Ausgangsleistung ÷ Wirkungsgrad.
Du mußt die Leistung wegbekommen, also 1,4W. Weil alles in Wärme umgewandelt wird, außer du hast einen weiteren Verbraucher hinter dem IC. (LED, Motor). Der Wärmewiderstand (°C/W) behindert den Abtransport der Wärme an die Nächste Stufe (Luft, Kühlkörper, PCB). Pro Watt ist die Temperaturdifferenz in °C angegeben zwischen Chip im Innern und der Außenseite des Gehäuses. Wie die Wärmeenergie weitertransportiert wird ist damit nicht gesagt. (Konvektion an Luft, Kühlkorper und dann an Luft, o.ä.). Die tJunction sagt nur, wie heiß der Halbleiter werden darf (150°C). Ich hab grad keinen Link da, aber es gibt gute Beschreibungen, wie man die Wärme-Widerstandskette bis hin zur Luft berechnen kann. Bin aber kein Experte, das war eher Halbwissen.
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Beitrag #5930820 wurde von einem Moderator gelöscht.
Msd schrieb im Beitrag #5930820: > boiii schrieb: >> Und die Spannungen 1.1V und 2.5V aus einem Regler kommen > > Wie soll das gehen? Ein Regler mit mehreren Outputs
Wie komme ich denn auf die Verlustleistung des einfachen ICs. ALso weder LDO noch Schaltregler. Ist es einfach so, dass die aufgenommene Leistung der abgegebenen Leistung entspricht? Also sagen wir mal ein IC nimmt 3V 0,5A auf so ist die Aufnahme 1,5W. Und diese 1,5W gibt er dann als Wärme ab, weil die ja irgendwo hin muss? Werte wie Power dissipation finde ich nicht. Nur eben diese Temperaturkoeffizienten. Danke für eure Hilfe. LG
Entweder es steht im Datenblatt: Betriebsspannung und (typischer) Strom oder du hast es gemessen und weißt es darüber. Die aufgenommene Leistung muß ja irgendwo hin, wenn nichts dahinter angeschlossen ist, muß alles als Wärme enden. Abziehen muß man alles was an Leistung aus dem IC rausgeht an Motoren, LEDs, Laser, Lautsprecher .... Power dissipation meint die Watt, die als Wärme abgeführt werden müssen, afaik.
boiii schrieb: > Ist es einfach so, dass die aufgenommene Leistung der abgegebenen > Leistung entspricht? In Summe schon (der erste Hauptsatz der Thermodynamik läßt grüßen). Aber es ist nicht notwendig alles Wärmeleistung. Bleiben wir bei deinem Beispiel: > Also sagen wir mal ein IC nimmt 3V 0,5A auf so ist die Aufnahme 1,5W. Hier fügen wir noch etwas mehr hinzu. Am IC mögen insgesamt 8 LED angeschlossen sein, die mit je 5mA angesteuert werden. Der Einfachheit halber nehmen wir an, daß die ganzen 3V an LED und Vorwiderstand abfallen. > Und diese 1,5W gibt er dann als Wärme ab, weil die ja irgendwo hin muss? Abzüglich der Leistung, die das IC an die LED "durchreicht". 8 × 5mA macht 40mA. 40mA × 3V macht 0.12W, die nicht im IC bleiben, sondern sich auf 8 LED und 8 Widerstände verteilen. In diesem Szenario bleiben dann nur 1.38W an Wärmeleistung im IC.
Thomas W. schrieb: > Entweder es steht im Datenblatt: Betriebsspannung und (typischer) > Strom > oder du hast es gemessen und weißt es darüber. > > Die aufgenommene Leistung muß ja irgendwo hin, wenn nichts dahinter > angeschlossen ist, muß alles als Wärme enden. > > Abziehen muß man alles was an Leistung aus dem IC rausgeht an Motoren, > LEDs, Laser, Lautsprecher .... > > Power dissipation meint die Watt, die als Wärme abgeführt werden müssen, > afaik. Ok. Also wenn da unter current consumption ein Maximalwert steht, dann ist es also die Spannung der Rail (zB. 3.3V) mit dem Maximalstrom unter der current consumption multipliziert. Das muss dann als Wärme raus. Das wäre dann die Power Dissipation. Korrekt?
Axel S. schrieb: > boiii schrieb: >> Ist es einfach so, dass die aufgenommene Leistung der abgegebenen >> Leistung entspricht? > > In Summe schon (der erste Hauptsatz der Thermodynamik läßt grüßen). > Aber es ist nicht notwendig alles Wärmeleistung. > > Bleiben wir bei deinem Beispiel: > >> Also sagen wir mal ein IC nimmt 3V 0,5A auf so ist die Aufnahme 1,5W. > > Hier fügen wir noch etwas mehr hinzu. Am IC mögen insgesamt 8 LED > angeschlossen sein, die mit je 5mA angesteuert werden. Der Einfachheit > halber nehmen wir an, daß die ganzen 3V an LED und Vorwiderstand > abfallen. > >> Und diese 1,5W gibt er dann als Wärme ab, weil die ja irgendwo hin muss? > > Abzüglich der Leistung, die das IC an die LED "durchreicht". 8 × 5mA > macht 40mA. 40mA × 3V macht 0.12W, die nicht im IC bleiben, sondern sich > auf 8 LED und 8 Widerstände verteilen. In diesem Szenario bleiben dann > nur 1.38W an Wärmeleistung im IC. Schönes Beispiel. Danke. Aber was ist wenn ich nur Stromaufnahmen für bestimmte Modi des IC habe und nichts anderes? ZB alles in Benutzung (GPIOs, CLKs, usw.) bei 0,5A auf der 3V Schiene. MEhr nicht. Dann kann ich doch nur davon ausgehen, dass er die gesamte Leistung in Wärme umsetzen muss, oder?
Beispiel TL082 Operationsverstärker: 5.6mA max Stromaufnahme, z.B. bei +-15V wären worst case 0.168W. Bei einem Wärmewiderstand von 85°C/W (DIP8) würde sich der Chip um 14°C erwärmen (ohne Konvektion und Kühlkörper)
Wenn du die gesamte Leistung im IC verbrätst, dann ist natürlich die Frage was der Sinn des ICs ist, denn wenn ich keine Ausgänge habe, dann hat die ganze Schaltung keinen Sinn.
Thomas W. schrieb: > Wenn du die gesamte Leistung im IC verbrätst, dann ist natürlich > die > Frage was der Sinn des ICs ist, denn wenn ich keine Ausgänge habe, dann > hat die ganze Schaltung keinen Sinn.
Thomas W. schrieb: > Wenn du die gesamte Leistung im IC verbrätst, dann ist natürlich > die > Frage was der Sinn des ICs ist, denn wenn ich keine Ausgänge habe, dann > hat die ganze Schaltung keinen Sinn. Ok. Also schaue ich mir die CurrentConsumption an und dann wie er sich durch diese Leistung erhitzt. Diese Wärme muss dann abgegeben werden. Dafür die Koeffizienten um eben diese Wärme an der Chipoberfläche berechnen zu können.
ZB hier: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/00002202C.pdf S.32 Condition 1 152mW Chip Power. Aber keine Angaben zur Dissipation. Wie komme ich also da drauf?
Probier es am besten auf dem Steckbrett mal aus, z.B. mit 7805 Spannungsregler, Eingangsspannung z.B. 12V. Dann ohne Last, was ist die Verlustleistung ? ein paar Milliampere * 12V -> Ergibt die Erwärmung (Messen mit Thermometer) Dann mit Last, z.B. 100mA Wird heiß weil Verlustleistung ist die von zuvor plus 12V-5V = 7V * 0.1A = 0.7W Ganz einfaches Experiment
Also der Eigenverbrauch scheint erstmal 66mW zu sein (3.3V * 20mA) (Seite 46 , EDPD Mode) Wärmewiderstand ist 46°C/W an Luft (ohne Kühlkörper) Wie man jetzt mit angeschlossenem Kabel auf die wirkliche Verlustleistung kommt ist mir da auch nicht ganz klar. Man könnte von der Tabelle ausgehen, was dann wohl bis ca. 150mW bedeutet. Das wären dann etwa 7°C Erwärmung gegen Umgebung
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Thomas W. schrieb: > Also der Eigenverbrauch scheint erstmal 66mW zu sein (3.3V * 20mA) > (Seite 46 , EDPD Mode) > > Wärmewiderstand ist 46°C/W an Luft (ohne Kühlkörper) > > Wie man jetzt mit angeschlossenem Kabel auf die wirkliche > Verlustleistung kommt ist mir da auch nicht ganz klar. Man könnte von > der Tabelle ausgehen, was dann wohl bis ca. 150mW bedeutet. > > Das wären dann etwa 7°C Erwärmung gegen Umgebung Genau das ist auch mein Ansatz. Bei dem Modus schauen und dann muss es ja notgedrungen die Leistung sein, denn er arbeitet ja und verbrät die Leistung für diese Funktionen.
Beitrag #5931117 wurde von einem Moderator gelöscht.
boiii schrieb: > Werte wie Power dissipation finde ich nicht. Nur eben diese > Temperaturkoeffizienten. Das ist kein Temperaturkoeffizient, sondern der Warmewiderstand. Sonst würde die Temperatur im Nenner stehen.
boiii schrieb: > Aber was ist wenn ich nur Stromaufnahmen für bestimmte Modi des IC habe > und nichts anderes? > Dann kann ich doch nur davon ausgehen, dass er die gesamte Leistung in > Wärme umsetzen muss, oder? Da der Hersteller nicht weiß (nicht wissen kann) was du noch alles anzuschließen gedenkst, kann er nur die netto-Leistungsaufnahme des IC angeben. Und das ist dann in der Tat 100% Wärme.
Msd schrieb im Beitrag #5931117: > boiii schrieb: > Ein Regler mit mehreren Outputs > > Wieso ist es für die Rechnung von relevanz ob die Spannungen aus einem > Dual-Regler oder zwei separaten Regler entstehen? > > boiii schrieb: > Und die Spannungen 1.1V und 2.5V aus einem Regler kommen, rechne ich > dann einfach alle Ströme zusammen und mal 3.3V oder rechne ich für jede > Spannung am IC extra Strom mal Spannung zusammen? > > Natürlich rechnest du für jede Rail Strom*Spannung. > Und selbst wenn man es nicht besser wüsste und es falsch berechnet hat, > wieso um Himmels willen rechnet man mit der Summe zweier Ströme und dann > mit einer Spannung die in keinem Zusammenhang mit diesen beiden Strömen > steht (3,3 V?????). > > Diskussion hier ist überflüssig. Frage geklärt. Next. Ja das war etwas wir formuliert. Im Grunde geht es mir um die Verlustleistung/abgegebene Wärme eines ICs der kein Regler ist. also zB der oben von mir verlinkte PHY. Er verbraucht die Leistung die er aufnimmt. Natürlich rechne ich hier jede Rail extra. Aber woher weiß ich im oben genannten Beispiel wieviel Wärme bzw Leistung er abgibt? Keine Leds oder so extern dran. Verbraucht er den größten Teil selbst intern und produziert dann die Wärme welche ich Schicht für Schicht durchrechnen muss mit den Wärmewiderstanden, bzw kann ich hier in guter Näherung annehmen, dass der IC die gesamte aufgenommene Leistung in Wärme umsetzt?
Moin, boiii schrieb: > bzw kann ich hier in guter Näherung annehmen, dass > der IC die gesamte aufgenommene Leistung in Wärme umsetzt? Ja, kannst du. Da bist du ja auf der sicheren Seite. Wenn dein PHY doch nicht alles in Waerme umsetzt, sondern auch ein paar mW in's TX-Leitungspaeaerchen und Status-LEDs pumpt, bleibt er halt ein paar Dezikelvin kaelter, als du berechnet hast. Macht aber nix. Gruss WK
Dergute W. schrieb: > Moin, > > boiii schrieb: > bzw kann ich hier in guter Näherung annehmen, dass > der IC die gesamte aufgenommene Leistung in Wärme umsetzt? > > Ja, kannst du. Da bist du ja auf der sicheren Seite. Wenn dein PHY doch > nicht alles in Waerme umsetzt, sondern auch ein paar mW in's > TX-Leitungspaeaerchen und Status-LEDs pumpt, bleibt er halt ein paar > Dezikelvin kaelter, als du berechnet hast. Macht aber nix. > > Gruss > WK Mahlzeit Gutster, danke für die befriedigende Antwort. Ich habe mir da bis jetzt den Kopf zermartert. Im Endeffekt ists ja mein Endabnehmer der ja idealerweise alles verballert was er laut DS benötigt. Danke nochmal und einen schönen Abend. LG
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