オペアンプ「LM7332MA」のジャンクション温度算出について教えて下さい。

[ikeda参加者]

オペアンプ「LM7332MA」のジャンクション温度算出について教えて下さい。

デバイス型番：LM7332MA

神和製作所の池田です。お世話になっております。
本サイトから下記問合せを5/15に致しましたが受理されているでしょうか。
されていない場合、検討を開始して頂き、御回答を御願い致します。
又、恐れ入りますが、本メールが届きましたら「受付けました」の返信メール
を頂けないでしょうか。宜しく御願い致します。

問合せ内容：
オペアンプ「LM7332MA」のジャンクション温度算出について教えて下さい。
CASE温度を測定する事によってジャンクション温度を算出する場合、
CASEのどこを温度測定するれば良いでしょうか。
ジャンクション温度は、
Tj＝CASE温度+[消費電力×熱抵抗RθJC(top)]
で算出する考えです。
熱抵抗RθJC(top)は、LM7332のデータシート4ページ「6.4 Thermal Information」に
記載の55.8℃/Wです。→D(SOIC)パッケージ
又、消費電力は、OUT端子から出力される信号の[電圧×電流]を差し引いた値で
良いでしょうか。

[GT従業員]

ikeda様

掲題の件、ご質問ありがとうございます。
また、再度ご投稿いただくお手間を取らせてしまい、誠に申し訳ございません。

ICパッケージ表面温度よりIC ジャンクション温度を推定する場合には、
θJC topではなく、ΨJTの値をお使い頂くほうが有効となります。
(LM7322 データシートP4に、ψJT＝10.7℃/Wと記載されております。)

「ψJT」を使用した場合のジャンクション温度の求め方は下記になります。
計算式としては以下のものを用います。
　Tj = Tt + Pd×Ψjt

Tj:：IC ジャンクション温度
Tt：デバイス パッケージ表面温度
Pd：IC部での消費電力
Ψjt：熱パラメータ ψJT

Ψjtにつきましては、併せて以下の資料をご参考ください。
http://www.tij.co.jp/jp/lit/an/jaja451/jaja451.pdf
資料のP8，9に、パッケージの表面温度の測定点につきましても記載がございます。
基本的には、パッケージ表面の中心部を測定いただくようになります。

Ψjtは、ある一定の電力消費をICチップで発生させたときの、ジャンクション温度とケース表面温度を測定し、
規定されたものになります。
本来であれば、ジャンクションで消費される電力の全てがジャンクションーケース間を流れるわけでは
ないのに、そうなっていると仮定して計算していますので、あくまで擬似的な熱抵抗となりますが、
θjcを測定している環境より実機に近いものとなりますので、ケース表面温度からジャンクション温度を
推定するには、こちらの値の方が有効なものとお考え頂けると思います。

一般にθjcの 1/5～1/10 程度、またはそれ以下の値となっております。
Ψjt もある特定の基板（JEDEC基板）での測定結果ですので、やはり基板が変わればΨjtの値も変わりますが、
ジャンクション‐周囲間の熱抵抗θjaに比べて非常に小さな値となりますので、実機でのΨjtが
記載のΨjtに対して差があったとしても、それほど大きな影響があるとも考えにくいことになります。

また、消費電力については、記載いただきました出力電流による電力消費のほか、OPAMP自体の
回路電流による電力消費も考慮いただく必要がございます。

OPAMP自体の消費電力P_opamp=Icc×（V+　-　V-）
Icc：OPAMPの消費電流　V+:OPAMPの＋側電源電圧　V-：OPAMPの‐側電源電圧

OPAMPの出力電流による電力消費　P_out
ソース電流の場合＝（V+ – Vo）×IL=（V+ – Vo）×Vo／RL
シンク電流の場合＝（Vo – V-）×IL=（Vo – V-）×Vo／RL
V+:OPAMPの＋側電源電圧　V-：OPAMPの‐側電源電圧 RL:負荷抵抗 Vo：出力電圧　IL:出力電流

OPAMPの電力消費は、P_outとP_opampの合計となります。

どうぞ宜しくお願い致します。

GT

[投稿者]

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