Modulo sensore di portata ST VL53L8CX
Introduzione
Se utilizzato in modalità continua, il modulo VL53L8CX consuma in genere 215 mW di potenza. Di conseguenza, richiede un'attenta gestione termica per garantire prestazioni ottimali del dispositivo ed evitare il surriscaldamento.
Tabella 1. Principali parametri termici
| Parametro | Simbolo | Minimo | Tipico. | Massimo | Unità |
| Consumo energetico | P | — | 215 (1) | 320 | mW |
| Temperatura di giunzione (2) | TJ | — | — | 110 | °C |
| Die resistenza termica | θ morire | — | — | 43 | °C/W |
| Intervallo di temperatura di esercizio | T | -30 | 25 | 85 | °C |
- AVDD = 2.8 V e IOVDD = 1.8 V di consumo di corrente tipico.
- Per evitare lo spegnimento termico, la temperatura di giunzione deve essere mantenuta al di sotto di 110 °C.
Nozioni di base sulla progettazione termica
Il simbolo θ è generalmente utilizzato per indicare la resistenza termica che è una misura di una differenza di temperatura con la quale un oggetto o materiale resiste a un flusso di calore. Per esample, durante il trasferimento da un oggetto caldo (come la giunzione di silicio) a uno freddo (come la temperatura sul retro del modulo o l'aria ambiente).
La formula per la resistenza termica è mostrata di seguito ed è misurata in °C/W:
θ = ΔT/P
Dove ΔT è l'aumento della temperatura di giunzione e P è la dissipazione di potenza. Quindi, ad esample, un dispositivo con una resistenza termica di 100 °C/W presenta un differenziale di temperatura di 100 °C per una dissipazione di potenza di 1 W misurata tra due punti di riferimento. La formula è la seguente:
- θpcb = TJ − TA ÷ P − θdie
- θpcb = 110 − TA ÷ P − 43
Dove:
- TJ è la temperatura di giunzione
- TA è la temperatura ambiente
- θdie è la resistenza termica del die
- θpcb è la resistenza termica del PCB o del flessibile
Resistenza termica di PCB o flex
La temperatura di giunzione massima consentita del VL53L8CX è di 110°C. La massima resistenza termica PCB o flessibile consentita è calcolata come mostrato di seguito. Questo calcolo si riferisce a una dissipazione di potenza di 0.320 W e al funzionamento del dispositivo a 85°C (scenario peggiore della temperatura ambiente massima specificata).
- θpcb = TJ − TA ÷ P − θdie
- θpcb = 110 − 85 ÷ 0.320 − 43
- θpcb = 35°C/W
Nota: Per garantire che la temperatura massima di giunzione non venga superata e per garantire prestazioni ottimali del modulo, non superare la resistenza termica target di cui sopra. Per un sistema tipico che dissipa 320 mW, l'aumento di temperatura massimo è < 11°C. Questo è consigliato per prestazioni ottimali del VL53L8CX
Layout e linee guida termiche
Utilizzare le seguenti linee guida durante la progettazione del modulo PCB o flessibile:
- Massimizza la copertura in rame sul PCB per aumentare la conduttività termica della scheda.
- Utilizzare il modulo, pad termico B4 mostrato nella Figura 2. Pinout VL53L8CX e pad termico. Aggiungi un unico grande rettangolo di pasta saldante. Dovrebbe avere le stesse dimensioni del pad termico (otto rettangoli) come da Figura 3. Raccomandazione per il pad termico e via sul PCB. STMicroelectronics consiglia di unire le otto vie dall'alto verso il basso, in modo che la maschera inferiore sia aperta e il pad sia esposto.
- Utilizzare un ampio tracciamento per tutti i segnali, in particolare i segnali di potenza e di terra. Tracciali e collegali in piani di potenza adiacenti, ove possibile.
- Aggiungi il dissipatore di calore allo chassis o ai telai per distribuire il calore lontano dal dispositivo.
- Non posizionare accanto ad altri componenti caldi.
- Mettere il dispositivo in uno stato di basso consumo quando non è in uso.
Cronologia delle revisioni
| Data | Versione | Cambiamenti |
| 30-gen-2023 | 1 | Versione iniziale |
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AN5897 – Rev 1 – Gennaio 2023
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Documenti / Risorse
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Modulo sensore di portata ST VL53L8CX [pdf] Manuale d'uso VL53L8CX, Modulo sensore di portata, VL53L8CX Modulo sensore di portata, Modulo sensore, Modulo |
