高gao溫wen對dui功gong率lv密mi度du高gao的de電dian源yuan模mo塊kuai的de可ke靠kao性xing影ying響xiang極ji其qi大da。高gao溫wen會hui導dao致zhi電dian解jie電dian容rong的de壽shou命ming降jiang低di，變bian壓ya器qi漆qi包bao線xian的de絕jue緣yuan特te性xing降jiang低di，晶jing體ti管guan損sun壞huai，材cai料liao熱re老lao化hua，焊han點dian脫tuo落luo等deng現xian象xiang。有you統tong計ji資zi料liao表biao明ming
，電dian子zi元yuan件jian溫wen度du每mei升sheng高gao2℃，可靠性下降10%。

對於電源模塊的熱設計
，它包括兩個層麵：降低損耗和改善散熱條件。

一
、元器件的損耗

損(sun)耗(hao)是(shi)產(chan)生(sheng)熱(re)量(liang)的(de)直(zhi)接(jie)原(yuan)因(yin)

，降(jiang)低(di)損(sun)耗(hao)是(shi)降(jiang)低(di)發(fa)熱(re)的(de)根(gen)本(ben)。市(shi)麵(mian)上(shang)有(you)些(xie)廠(chang)家(jia)把(ba)發(fa)熱(re)元(yuan)件(jian)包(bao)在(zai)模(mo)塊(kuai)內(nei)部(bu)
，使(shi)得(de)熱(re)量(liang)散(san)不(bu)出(chu)去(qu)
，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)有(you)點(dian)自(zi)欺(qi)欺(qi)人(ren)。降(jiang)低(di)內(nei)部(bu)發(fa)熱(re)元(yuan)件(jian)的(de)損(sun)耗(hao)和(he)溫(wen)升(sheng)才(cai)是(shi)硬(ying)道(dao)理(li)。

電源模塊熱設計的關鍵器件一般有：MOS管
、二極管、變壓器
、功率電感、限流電阻等。其損耗如下：

1、MOS管的損耗：導通損耗、開關損耗（開通損耗和關斷損耗）；

2

、整流二極管的損耗：正向導通損耗
；

3
、變壓器
、功率電感：鐵損和銅損
；

4、無源器件（電阻、電容等）：歐姆熱損耗。

二、熱設計

在設計的初期，方案選擇、元器件選擇
、PCB設計等方麵都要考慮到熱設計。

1、方案的選擇

方案會直接影響到整體損耗和整體溫升的程度。

2、元器件的選擇

元器件的選擇不僅需要考慮電應力，還要考慮熱應力
，並留有一定降額餘量。降額等級可以參考《國家軍用標準——元器件降額準則GJB/Z35-93》，該標準對各類元器件的各等級降額餘量作了規定。設計一個穩定可靠的電源，實在不能任性，必須好好照著各元件的性子，設計

、降額、驗證。圖1為一些元件降額曲線，隨著表麵溫度增加，其額定功率會有所降低。
youshi

，dianlucanshuhexingnengkansizhengchang，danshijishangyinzanghendadewenti。moudianlujibenxingnengmeiyouwenti

，danzaichangwenxia，yonghongwairechengxiangyiyice，budelele，MOS管的驅動電阻表麵溫度居然達到95.2℃。長期工作或高溫環境下，極易出現電阻燒壞、模mo塊kuai損sun壞huai的de問wen題ti。可ke見jian，研yan發fa過guo程cheng中zhong使shi用yong熱re成cheng像xiang儀yi測ce試shi元yuan器qi件jian的de溫wen度du尤you其qi重zhong要yao，可ke及ji時shi發fa現xian並bing定ding位wei問wen題ti點dian。通tong過guo調tiao整zheng電dian路lu參can數shu，降jiang低di電dian阻zu的de歐ou姆mu熱re損sun耗hao，且qie將jiang電dian阻zu封feng裝zhuang由you0603改成0805，大大降低了表麵溫度。 3
、PCB設計

PCB的銅皮麵積
、銅皮厚度、板材材質、PCB層數都影響到模塊的散熱。常用的板材FR4（環氧樹脂）是很好的導熱材料
，PCB上元器件的熱量可以通過PCB散熱。特殊應用情況下
，也有采用鋁基板或陶瓷基板等熱阻更小的板材。

PCB的布局布線也要考慮到模塊的散熱：

（1）發熱量大的元件要避免紮堆布局，不要哪裏“熱”鬧，就往哪裏湊，盡量保持板麵熱量均勻分布；

（2）熱敏感的元件尤其應該“哪邊涼快哪邊去”；

（3）必要時采用多層PCB；

（4）功率元件背麵敷銅平麵散熱，並用“熱孔”將熱量從PCB的一麵傳到另一麵。熱孔的孔徑應很小，大約0.3mm左右，熱孔的間距一般為1mm~1.2mm。功率元件背麵敷銅平麵加熱孔的方法，可以起到很好的散熱效果，降低功率元件的表麵溫升。沒有采用此方法時，MOS管表麵溫度和背麵PCB的溫度
；下麵兩圖為采用“背麵敷銅平麵加熱孔”方法後，MOS管表麵溫度和背麵銅平麵的溫度。可以看出：

a）MOS管表麵溫度由98.0℃降低了22.5℃；

b）MOS管與背麵的銅平麵的溫差大大減小，熱孔的傳熱性能良好。 熱設計時，還須注意：

1
、對dui於yu寬kuan壓ya輸shu入ru的de電dian源yuan模mo塊kuai
，高gao壓ya輸shu入ru和he低di壓ya輸shu入ru的de發fa熱re點dian和he熱re量liang分fen布bu完wan全quan不bu同tong，需xu全quan麵mian評ping估gu。短duan路lu保bao護hu時shi的de發fa熱re點dian和he熱re量liang分fen布bu也ye要yao評ping估gu。

2、在zai灌guan封feng類lei電dian源yuan模mo塊kuai中zhong，灌guan封feng膠jiao是shi一yi種zhong良liang好hao的de導dao熱re的de材cai料liao。模mo塊kuai內nei部bu元yuan件jian的de表biao麵mian溫wen升sheng會hui進jin一yi步bu降jiang低di。即ji便bian如ru此ci，我wo們men仍reng要yao測ce試shi高gao溫wen環huan境jing下xia內nei部bu元yuan件jian的de表biao麵mian溫wen升sheng，來lai確que保bao模mo塊kuai的de可ke靠kao性xing。

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