G32R501 VDD外置与内置，结温与环温的正确打开方式，你学会了吗
G32R501 VDD外置与内置，结温与环温的正确打开方式，你学会了吗？
今天我在学习了解极海首款双核G32R501产品，看到了5.7章节，“散热设计注意事项”。把这里读懂的同学，才会善用极海的双核G32R501产品，无往而不利。
文章内容：“根据最终应用设计和运行情况，IDD 和 IDDIO 电流可能有所不同。最终产品中超过建议最大功率耗散的系统可能需要额外的散热增强措施。环境温度（TA）随最终应用和产品设计的不同而不同。影响可靠性和功能性的关键参数是结温TJ ，而不是环境温度。因此，应该注意将 TJ保持在指定限值内。 通常在封装顶部表面的中心测量 Tcase 。应该测量 Tcase以评估工作结温 TJ。
依据手册补充以下条件：
1、 结温TJ=-40 ~ 125/150;
2、系统电流消耗（VDD 由外部电源供电），运行期间的125环境温度下VDD电流消耗=168.7mA；
3、系统电流消耗（VDD 由内部电源供电），运行期间的105环境温度下VDD电流消耗=287mA。
根据上述内容，我提出如下问题
1、Tcase与工作结温 TJ的关系是什么；
2、VDD外供则可到125°，功耗达168.7mA，如何保证结温不超过150°呢？
3、VDD内供则可到105°，功耗达287mA，如何保证结温不超过150°呢？
4、该段内容一直强调“影响可靠性和功能性的关键参数是结温TJ ，而不是环境温度。因此，应该注意将 TJ保持在指定限值内”，那么实际应用该如何保证TJ呢？
经过和G32R501资深SA、AE等，我们一一讨论了如下专题，可以在此与大家分享，大家也可以一起讨论，集思广益。
下面我们一一解答上面4个问题：
一. Tcase与工作结温TJ的关系Tcase（外壳温度）是评估TJ（结温）的关键参数，二者关系可通过热阻模型描述：TJ = Tcase + (RθJC × PD)- RθJC：结到外壳的热阻（取决于封装，单位：°C/W）- PD：器件功耗（单位：W，PD = VDD × IDD） 通过测量Tcase，结合已知的RθJC和PD，可推算TJ。若Tcase接近或超过封装允许值，需通过散热措施（如散热片、风冷）降低TJ。
二. VDD外供时（125°C环境，168.7mA）如何保证TJ ≤ 150°C步骤：1. 计算功耗PD：假设VDD=3.3V，PD = 3.3V × 0.1687A ≈ 0.557W。2. 确定热阻RθJA（结到环境的总热阻）： - 若RθJA已知（如50°C/W），直接计算TJ： TJ = TA + (RθJA × PD) = 125°C + (50 × 0.557) ≈ 153°C（超过150°C，需优化散热）。 - 若RθJA未知，需通过RθJC（如10°C/W）和实测Tcase反推： - 假设Tcase实测为130°C，则TJ = 130°C + (10 × 0.557) ≈ 135.6°C（安全）。3. 散热措施： - 若计算TJ超标，需降低RθJA：使用散热片（如RθJA降至30°C/W，则TJ=125+30×0.557≈141.7°C）。 - 加强空气流动（风冷）或优化PCB热设计（如增加铜箔、热过孔）。
三. VDD内供时（105°C环境，287mA）如何保证TJ ≤ 150°C步骤：1. 计算功耗PD：PD = 3.3V × 0.287A ≈ 0.947W。2. 热阻分析： - 若RθJA=50°C/W，TJ=105 + (50 × 0.947) ≈ 152.4°C（接近极限）。 - 需实测Tcase验证：若Tcase=120°C，RθJC=10°C/W，则TJ=120 + (10 × 0.947) ≈ 129.5°C（安全）。3. 散热增强： - 必须使用散热片或强制冷却，将RθJA控制在≤40°C/W（TJ=105+40×0.947≈142.9°C）。
四. 实际应用中如何保证TJ不超限值关键措施：1. 热设计阶段： - 明确器件热参数（RθJC、RθJA）和最大PD。 - 通过仿真或原型测试验证Tcase和TJ，尤其在高温环境下。2. 散热方案： - 被动散热：散热片、高热导率PCB材料（如铝基板）、扩大铜层面积。 - 主动散热：风扇、液冷（适用于高功耗场景）。3. 监测与保护： - 集成温度传感器（如NTC）实时监测Tcase，动态调节负载或触发降频。 - 设计过温保护电路（如关闭电源或进入低功耗模式）。4. 环境控制： - 避免密闭空间或高温区域安装，确保通风良好。 - 在高温应用中降额使用（如限制最大电流或降低时钟频率）。 总结：通过“热阻计算+实测验证+散热优化+实时监控”四步法，确保TJ始终≤150°C。
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