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作者：Brett Colteaux

隨著越來(lái)越多的功能被集成到工業(yè)和汽車電子系統(tǒng)中，更小的堅(jiān)固耐用型封裝變得更富吸引力。但為確保電子設(shè)計(jì)是耐熱的，您需要適當(dāng)了解各種封裝選項(xiàng)。線性穩(wěn)壓器尤其如此，其中輸入至輸出電壓差可能很大，會(huì)引起極大的功耗。有兩種主要的封裝類型：表面貼裝式封裝和通孔式封裝。

通孔式封裝選項(xiàng)（如圖1所示的T0-220）具有被焊接到印刷電路板（PCB）鉆孔中的引線。另一方面，表面貼裝式封裝選項(xiàng)則是被直接焊接在PCB表面上的。圖1展示了TO-263、TO-252、SOT-223和WSON等常見的表面貼裝式封裝。

圖1：常見的穩(wěn)壓器封裝

通孔式封裝（如TO-220）需要垂直安裝（或呈90度彎曲的引線），應(yīng)有鉆通PCB的孔，往往會(huì)妨礙下面的潛在布線層。當(dāng)組件被手工安裝且PCB是單面型或雙面型時(shí)，一般采用通孔插裝法。表面貼裝式封裝采用拾放技術(shù)和多個(gè)板層，現(xiàn)在更為風(fēng)靡。如果您只考慮表面積，那么SOT-223和WSON將是不錯(cuò)的選擇。

封裝選擇中另一個(gè)關(guān)鍵的考慮因素是熱阻。在產(chǎn)品說(shuō)明書里常?？梢钥吹絻煞N技術(shù)規(guī)格 —— θJc被指定為封裝表面溫度與結(jié)（或集成電路裸片的背面）溫之間的溫差和器件功耗的比。θJa被指定為環(huán)境溫度與結(jié)（或集成電路裸片的背面）溫之間的溫差和器件功耗的比。

工業(yè)應(yīng)用中的輸入電壓范圍很廣，從12V和24V的背板軌電壓到可高得多的離線電源電壓，不一而足。汽車電池電壓雖然標(biāo)稱的是12V和24V（適用于汽車和卡車），但由于冷車啟動(dòng)和負(fù)載突降情況，所以會(huì)有偏離額定值的時(shí)候。如此一來(lái)，寬泛的輸入至輸出電壓范圍就相當(dāng)常見了。這可能導(dǎo)致穩(wěn)壓器中大量的熱耗散（具體取決于負(fù)載電流），因此要采用TO-263和TO-252等傳統(tǒng)上被認(rèn)為更能有效散熱的封裝。便攜式和手持式應(yīng)用往往依靠電池或更低輸入電壓的電源（一般電流很小）運(yùn)行。這些應(yīng)用是空間受限型的，經(jīng)常傾向于采用WSON或SOT-223等更小尺寸的封裝。不過(guò)，采用具有散熱墊（它有助于通過(guò)PCB散熱）的適當(dāng)PCB設(shè)計(jì)和/或封裝，人們可獲得兩全其美的效果：既能實(shí)現(xiàn)小尺寸又能實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的散熱能力。

圖2：WSON封裝

例如，圖2所示的TI LM1117-N WSON封裝具有的θJA = 40℃/W。這在某種程度上是因?yàn)橛猩釅|（它允許更強(qiáng)的散熱性）。人們認(rèn)為SOT-223封裝（如下邊圖3所示）的熱阻不及TO-263封裝和TO-252封裝的熱阻理想。

圖3：SOT-223封裝

但在PCB設(shè)計(jì)中采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施能使這種SOT-223封裝的熱阻相對(duì)較低。如在LM317A產(chǎn)品說(shuō)明書中散熱器部分所講解的（以及在下邊圖4中可看到的），SOT-223封裝可提供的熱阻堪與TO封裝（這種封裝更受歡迎，因?yàn)樗鼈兙哂懈钊藵M意的熱阻）的熱阻相媲美。

圖4：SOT-223封裝的θJA與覆銅（2盎司）面積

借助適當(dāng)?shù)腜CB設(shè)計(jì)，人們可充分利用LM317A（采用SOT-223封裝）的更小尺寸，同時(shí)仍能獲得絕佳的熱阻。

其它資源：

• 為您的下一個(gè)設(shè)計(jì)考慮TI的LM317A三端可調(diào)穩(wěn)壓器和LM1117-N 800mA低壓差線性穩(wěn)壓器。

• 獲取關(guān)于所有TI線性穩(wěn)壓器的更多信息。

• 閱讀“電源之家”博客《找出最準(zhǔn)確的線性穩(wěn)壓器》。

• 使用LM1117-N SPICE模型仿真您的設(shè)計(jì)。

原文鏈接：

https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/08/27/overview-of-voltage-regulator-packaging