盘点电源模块散热的三种“极致”方法


电源模块热能从高温区传递到低温区的根本办法有三种：辐射、传导和对流。辐射：不同温度的两个物体间热量的电磁传递。传导：热量通过固体介质的传递。比方外壳、触摸面、导线！对流：热量通过流体介质（空气）的传递。在各种实践运用中，一切三种热量传递的办法都有不同程度的作用。在大部分运用中，对流是最首要的热量传递办法，若再加上另外两种散热办法,作用更佳。但在某些情况下，这两种办法也或许带来反作用。因而，规划优秀的散热系统时，一切三种热量传递办法都应当认真考虑。

1、传导散热

在许多运用中，电源模块基板上的热量要经导热元件传导到较远的散热面上。这是一种有用的电源模块散热办法，可以在有用的空间内进行热能的发出，确保器材的正常作业。这样，电源模块基板的温度将等于散热面的温度、导热元件的温升及两触摸面的温升之和。导热元件的热阻与其长度L成正比，与其截面积及导热率反比，选用恰当的资料和截面积，也可以减小导热元件的热阻。在装置空间和本钱都答应的条件下，应选用热阻值最小的散热器。应当记住，电源模块基板温度稍微下降一点，均匀无故障时刻（MTBF）就会显著提高，稳定性更加好！。其寿数也会相应得到一定的确保。散热片的制造资料是影响效能的重要要素，选择时有必要加以留意。在大部分运用中，电源模块发生的热量将从基板传导到散热器或导热元件上。可是在电源模块基板和导热元件之间的触摸面大将发生温度差，这种温度差有必要加以操控,热阻串联在散热回路中，基板的温度应为触摸面的温升和导热元件的温度之和。假如不加操控，触摸面的温升会特别明显的。触摸面的面积应尽或许大一些，而且触摸面的滑润度应当在5密耳（0.005英寸）以内。为了消除外表的凹凸不平，在触摸面上应填充导热胶或导热垫。)采取恰当的办法后，触摸面的热阻可降到0.1℃/W以下。只要下降散热热阻(RTH)或下降功耗(Ploss)才能下降温升，添加电源的最大输出功率跟运用环境温度有关,影响参数包括损耗功率、热阻和最高电源壳温。效率高和散热较佳的电源温升会较低。在标称功率输出时，它们的可用温度会有余量。效率较低或散热较差的电源的温升会较高。它们需求风冷或降额运用.

电源模块的产品散热规划，一般是根据功率的大小、产品的转化功率、产品的运用环境或客户的要求，作出相应的组织。现在针对一些小功率的，理论上都是选用塑料壳的规划。在发热量不大，环境要求相对不是很严格的情况下，彻底达到工业的各项标准，而针对中功率的产品，一般会选用铜、铝等外壳，可以把热量更快的得到传导，以确保电源模块的作业温度。更大的上到200W或更高的，则都需求外上外接的散热片，然后确保散热传导的需求！

2、辐射散热

当两个不同温度的介面相对时，将发生热量的接连辐射传递。辐射对个别物体温度的终究影响决定于许多要素：各部件的温度差、有关部件的方位、部件外表的光洁度以及互相的距离等。因为很难把这些要素量化，加上周围环境本身的辐射式能量交流的影响，因而计算辐射对温度的影响很杂乱，而且很难准确。电源变换器模块实践运用中，不或许单依托辐射式散热作为转化器的冷却办法。在大部分情况下，辐射只能散去总热量的10%或以下，因而，辐射散热一般只能作为首要散热办法以外的一种辅助手段，而且热规划时一般也不考虑它对)电源模块温度的影响。在实践运用中，一般变换器模块的温度都高于环境温度，因而，辐射能量传递有助于散热。可是，在某些情况下，模块附近一些热源（功率器材板，大功率电阻等）的温度比)电源模块的温度更高，这些物体的热辐射将反而会使模块的温度升高.在散热规划中，应根据热辐射或许发生的影响，合理组织变换器模块周围元件的相对方位。当发热元件靠近变换器模块时，为了削弱辐射的加热效应，在模块和发热元件之间应插入隔热板细薄的鳍片。

3、对流散热

对流散热是电源变换器常用的散热办法，对流一般分为天然对流和强制对流两种。热量从发热物体外表传递到温度较低的周围静止的空气中，称为天然对流；热量从发热物体外表传递到活动的空气中，称为强制对流。天然对流的长处是简单实施、不需求电扇、本钱较低、而且散热的可靠性很高。可是，与强制对流比较，为了达到相同的基板温度，所需散热器的体积较大。天然对流散热器规划还应留意以下几点：一般散热器都只给出垂直散热片的参数。水平散热片散热作用较差。假如须水平装置，应当恰当地添加散热器的面积，也可选用强制对流散热。


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