AN5853
应用说明
具有 53° FoV 的 VL7L8CX 飞行时间 8×90 多区域测距传感器的 PCB 热指南
介绍
在连续模式下使用时，VL53L7CX 模块需要仔细的热管理以确保最佳的设备性能并避免过热。
表 1. 主要热参数
| 范围 | 象征 | 分钟 | 类型 | 最大限度 | 单元 |
| 功耗 | P | – | 216（¹） | 430（平方） | mW |
| 模组热阻 | 电子模式 | — | 40 | — | 摄氏度/瓦 |
| 结温 (³) | Tj | – | – | 100 | 摄氏度 |
| 工作温度范围 | T | -30 | 25 | 70 | 摄氏度 |
- AVDD = 2.8 伏； IOVDD = 1.8 V 典型电流消耗。
- AVDD = 3.3 伏； IOVDD = 3.3 V 最大电流消耗。
- 为防止热关断，结温必须保持在 110°C 以下。
图 1. VL53L7CX 测距传感器模块
热设计基础知识
符号 θ 通常用于表示热阻，它是物体或材料抵抗热流的温差的量度。 对于前ample，当从热物体（如硅结）转移到冷物体（如模块背面温度或环境空气）时。 热阻公式如下所示，单位为 °C/W：
其中 ΔT 是结温的升高，P 是功耗。
所以，对于前ample，热阻为 100 °C/W 的设备在两个参考点之间测量的 100 W 功耗下表现出 1°C 的温差。
如果模块焊接到 PCB 或柔性板上，则总系统热阻是模块热阻与 PCB 或柔性板到环境/空气的热阻之和。 公式如下：
在哪里：
- TJ 是结温
- TA是环境温度
- θmod 为模块热阻
- θpcb 是 PCB 或 flex 的热阻
PCB 或 flex 的热阻
VL53L7CX 的最大允许结温为 100°C。 因此，对于在 0.43°C 的最高指定环境温度（最坏情况）下运行的 70 W 功耗，允许的最大 PCB 或柔性热阻计算如下：
- TJ – TA = P × (θmod + θpcb)
- 100 – 70 = 0.43 × (40 + θpcb)
- θpcb ≈ 30°C/W
这给出了 70°C/W (θmod + θpcb) 的组合系统热阻。
笔记：
为确保不超过最大结温并确保最佳模块性能，建议不要超过上述目标热阻。 对于耗散 216 mW 的典型系统，最大温升 < 20°C，这是为实现 VL53L7CX 的最佳性能而推荐的。
布局和散热指南
在设计模块 PCB 或 flex 时，请遵循以下准则：
- 尽量在PCB上覆铜，增加板子的导热性。
- 使用图 4 中所示的模块导热垫 B2。VL53L7CX 引脚分配和导热垫（请参阅 VL53L7CX 数据表 DS18365 了解更多详细信息）添加尽可能多的导热孔，以最大限度地提高相邻电源层的热导率（参见图 3。导热垫并通过 PCB 推荐）。
- 对所有信号特别是电源和接地信号使用宽跟踪； 尽可能跟踪并连接到相邻的电源层。
- 为机箱或框架添加散热装置以将热量从设备散发出去。
- 不要靠近其他热组件放置。
- 不使用时将设备置于低功耗状态。
修订历史
表 2. 文档修订历史
| 日期 | 版本 | 更改 |
| 20 年 22 月 XNUMX 日 | 1 | 初始版本 |
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AN5853 – 修订版 1
文件/资源
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STMicroelectronics VL53L7CX 飞行时间测距传感器 [pdf] 使用说明书 VL53L7CX 飞行时间测距传感器, VL53L7CX, 飞行时间测距传感器, 飞行测距传感器, 测距传感器, 传感器 |
