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。御返事(5/21 12:51頂きましたメール)ありがとうございます。
デジタル系の設計者なため大変無知な質問になり恐れ入りますが引き続き教えて下さい。
②は、参考として御意見頂ける様であれば御願い致します、頂けない様であれば
「意見なし」と御返事頂けますでしょうか。

①
> OPAMP自体の消費電力P_opamp=Icc×（V+　-　V-）
↓
「Icc」とは、静消費電流の事で
電源は、V+：+12V、V-：-12Vで使用するのですが「Icc」は、V+：+15V、V-：-15Vの時と
大差は、ないと考えて、本デバイスのデータシート8ページ「±15-V Electrical Characteristics」
の「Total supply current」値とする考えで良いでしょうか。それとも実際の信号が入力
(ピンNo2、3、5、6)されていて出力無負荷での電流値が正解でしょうか。
又、
仮に電流値が+12V：2mA、-12V：2mAだった場合、
「P_opamp=Icc×（V+　-　V-）」式の「Icc」に当てはめる値は2mA(0.002A)で良いで
しょうか。(2mA+2mA＝0.004Aでは、ない。初心者レベルで申し訳ありません。）

②
> 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
↓
②-1、出力信号＝出力電流が交流で正弦波だった場合
　　　出力電圧値、電流値について
　　　ピーク値を実効値(ピーク値÷√2)にして計算する考えは不適切でしょうか。

②-2、出力信号＝出力電流が交流で方形波だった場合
方形波の1周期の半分が0V、半分が10Vだったとすると「P_out」を計算する上では
　　　「Vo」を5Vする考えは不適切でしょうか。(電流も同様)　　

③
本件とは関係ありませんが
再度、伺いたい事がある場合、御返事頂きましたメール(アドレス)に返信しても
宜しいでしょうか。

以上です。宜しく御願い致します
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On 2019/05/21 12:51, 組込み技術ラボ wrote:
> 以下のURLにトピックスの新規投稿、または返信がありました。
> https://emb.macnica.co.jp/forums/topic/6301/
>
> トピック名：
> 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。
>
> 投稿内容：
> 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

[GT従業員]

ikeda様

掲題の件、ご質問ありがとうございます。
以下のように回答させていただきます。

1につきまして
Iccはお考えの通り、データシート記載のIs（Total Supply Current）を指します。
（この値が2mAであれば、前述の計算式のIccは2ｍAとなります。）

データシートP8 「±15-V Electrical Characteristics」内のIsの値が、
2mA typ. / 3mA max
データシートP7 「±5-V Electrical Characteristics」内のIsの値が、
1.5mA typ. / 2.6mA max
となっております。
このことから、Total Supply Currentは電源電圧によってそこまで大きく変動する
ものではないと考えられるため、±12V電源時は、±15V時の値をご参考いただくのが
よいと思います。

2-1、2-2につきまして
交流出力電圧の場合、お考えのとおりAC電圧の実効値電圧で計算します。
例えば±15Vp-pの正弦波で考えた場合、ピーク間電圧を30Vとして、それを
2√2で割った値を実効値とします。

割合が50％の方形波であれば、ピーク値を2で割った値が実効値となります。

ご連絡させて頂きましたメールアドレスにつきましては、自動的に配信を行うためのものとなり、
誠に申し訳ございませんが、こちらのメールアドレスに直接お問い合わせをお受けすることができません。

お手数をお掛けいたしますが、今回のご質問に関連するものであれば、この回答に対しての
返信という形で、また、新規のお問い合わせであれば、該当するフォーラムのカテゴリーから
新たにお問い合わせを頂きたいと思います。

どうぞ宜しくお願い致します。

GT

[投稿者]

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