AN5853
Poznámka k aplikaci

Tepelné směrnice PCB pro VL53L7CX vícezónový snímač doby letu 8×8 s 90° FoV

Zavedení

Při použití v nepřetržitém režimu vyžaduje modul VL53L7CX pečlivé řízení teploty, aby byl zajištěn optimální výkon zařízení a nedošlo k přehřátí.

Tabulka 1. Hlavní tepelné parametry

Parametr	Symbol	Min	Typ	Max	Jednotka
Spotřeba energie	P	–	216 (¹)	430 (²)	mW
Tepelný odpor modulu	emod	—	40	—	°C/W
Teplota spoje (³)	Tj	–	–	100	°C
Rozsah provozních teplot	T	-30	25	70	°C

1. AVDD = 2.8 V; IOVDD = 1.8 V typická spotřeba proudu.
2. AVDD = 3.3 V; IOVDD = 3.3 V maximální odběr proudu.
3. Aby se zabránilo tepelnému vypnutí, musí být teplota přechodu udržována pod 110 °C.

Obrázek 1. Modul snímače rozsahu VL53L7CX

Základy tepelného designu

Symbol θ se obecně používá k označení tepelného odporu, což je míra teplotního rozdílu, kterým předmět nebo materiál odolává tepelnému toku. Napřample, při přenosu z horkého předmětu (jako je křemíkový spoj) na chladný (jako je teplota na zadní straně modulu nebo okolní vzduch). Vzorec pro tepelný odpor je uveden níže a je měřen ve °C/W:

Kde ΔT je nárůst teploty přechodu a P je ztrátový výkon.
Takže napřample, zařízení s tepelným odporem 100 °C/W vykazuje teplotní rozdíl 100 °C pro ztrátový výkon 1 W, měřeno mezi dvěma referenčními body.
Pokud je modul připájen k desce plošných spojů nebo flexu, pak je celkový tepelný odpor systému součtem tepelného odporu modulu a tepelného odporu desky plošných spojů nebo flexu vůči okolí/vzduchu. Vzorec je následující:

Kde:

• TJ je teplota přechodu
• TA je teplota okolí
• θmod je tepelný odpor modulu
• θpcb je tepelný odpor PCB nebo flex

Tepelný odpor PCB nebo flex

Maximální povolená teplota přechodu VL53L7CX je 100 °C. Takže pro ztrátový výkon 0.43 W při maximální specifikované okolní teplotě 70 °C (nejhorší scénář) se maximální povolený tepelný odpor PCB nebo flex vypočítá takto:

• TJ – TA = P × (θmod + θpcb)
• 100 – 70 = 0.43 × (40 + θpcb)
• 
• θpcb ≈ 30 °C/W

To poskytuje kombinovanou tepelnou odolnost systému 70°C/W (θmod + θpcb).

Poznámka:
Pro zajištění nepřekročení maximální teploty přechodu a pro zajištění optimálního výkonu modulu se doporučuje nepřekračovat výše uvedený cílový tepelný odpor. Pro typický systém disipující 216 mW je maximální nárůst teploty < 20 °C, což je doporučeno pro optimální výkon VL53L7CX.

Uspořádání a tepelné pokyny

Při navrhování desky plošných spojů nebo flex modulu se řiďte následujícími pokyny:

• Maximalizujte měděný kryt na desce plošných spojů, abyste zvýšili tepelnou vodivost desky.
• Použijte modulovou tepelnou podložku B4 zobrazenou na obrázku 2. VL53L7CX kolíkový výstup a tepelná podložka (další podrobnosti viz datový list VL53L7CX DS18365) přidáním co největšího počtu tepelných prostupů k maximalizaci tepelné vodivosti do sousedních napájecích rovin (viz Obrázek 3. Tepelná podložka a prostřednictvím doporučení PCB).
• Použijte široké sledování pro všechny signály, zejména pro napájecí a pozemní signály; sledovat a kde je to možné, připojit se k sousedním energetickým rovinám.
• Přidejte chladič do šasi nebo rámů, aby bylo teplo odváděno pryč ze zařízení.
• Neumisťujte do blízkosti jiných horkých součástí.
• Když zařízení nepoužíváte, uveďte jej do stavu nízké spotřeby.

Historie revizí

Tabulka 2. Historie revizí dokumentu

Datum	Verze	Změny
20. září - 22	1	Počáteční vydání

DŮLEŽITÉ UPOZORNĚNÍ – ČTĚTE POZORNĚ
STMicroelectronics NV a její dceřiné společnosti (“ST”) si vyhrazují právo provádět změny, opravy, vylepšení, úpravy a vylepšení produktů ST a/nebo tohoto dokumentu kdykoli bez upozornění. Kupující by měli před zadáním objednávky získat nejnovější relevantní informace o produktech ST. Produkty ST jsou prodávány v souladu s prodejními podmínkami ST platnými v době potvrzení objednávky. Kupující jsou výhradně odpovědní za výběr, výběr a použití produktů ST a ST nepřebírá žádnou odpovědnost za pomoc s aplikací nebo design produktů kupujících. Společnost ST zde neuděluje žádnou výslovnou ani předpokládanou licenci k právu duševního vlastnictví.
Další prodej produktů ST s ustanoveními odlišnými od informací uvedených v tomto dokumentu ruší jakoukoli záruku poskytnutou společností ST na takový produkt. ST a logo ST jsou ochranné známky společnosti ST. Další informace o ochranných známkách ST viz www.st.com/trademarks. Všechny ostatní názvy produktů nebo služeb jsou majetkem jejich příslušných vlastníků. Informace v tomto dokumentu nahrazují a nahrazují informace dříve uvedené v předchozích verzích tohoto dokumentu.

© 2022 STMicroelectronics – Všechna práva vyhrazena
AN5853 – Rev 1

Dokumenty / zdroje

STMicroelectronics VL53L7CX Snímač vzdálenosti letu [pdfNávod k obsluze VL53L7CX Snímač rozsahu letu, VL53L7CX, Snímač rozsahu letu, Snímač rozsahu letu, Snímač rozsahu, Senzor

Reference

• Uživatelská příručka