電源模塊散熱的三種有效方法介紹

電源模塊能量從高溫區(qū)傳遞到低溫區(qū)域基礎(chǔ)方法有三種：輻射、傳輸和對流。

輻射：不一樣溫度的兩個物塊間發(fā)熱量的電磁感應(yīng)傳遞。傳輸：發(fā)熱量通過固態(tài)介質(zhì)的傳遞。對流：發(fā)熱量通過流體介質(zhì)（氣體）的傳遞。

在各種各樣的具體運用中，全部三種發(fā)熱量傳遞的方法常有不一樣水平的效果。在絕大多數(shù)運用中，對流是最關(guān)鍵的發(fā)熱量傳遞方法，若加上此外兩種散熱方法，實際效果更優(yōu)。但在一些狀況下，這兩種方法也可能會產(chǎn)生反效果。因而，設(shè)計方案優(yōu)質(zhì)的散熱系統(tǒng)時，全部三種發(fā)熱量傳遞方法都理 用心考慮到 。

1、輻射源 散熱

當(dāng)兩個不一樣溫度的介面相對時，將造成發(fā)熱量的持續(xù)輻射傳遞。輻射對某些物塊溫度的最后影響決策于很多要素：各構(gòu)件的溫度差、相關(guān)構(gòu)件的方位、構(gòu)件表層的光滑度及其 相互的間距等。因為沒辦法把這種要素量化分析，再加上周邊環(huán)境自身的輻射式動能互換的影響，因而測算輻射對溫度的危害很繁雜，很難精準(zhǔn)算計。

開關(guān)電源變換器控制模塊具體運用中，不太可能單借助輻射式散熱做為轉(zhuǎn)化器的制冷方式。在絕大多數(shù)狀況下，輻射源只有消散總發(fā)熱量的10 %或以下，因而，輻射散熱一般只有作為關(guān)鍵散熱方法之外 的一種輔助方式，而且熱設(shè)計方案時一般都不考慮到它對電源模塊溫度的影響。在具體運用中，一般變換器控制模塊的溫度都高過自然環(huán)境溫度，因而，輻射動能傳遞有利于散熱。可是，在一些狀況下，控制模塊周邊一些熱源（電子器件板，大功率電阻等）的溫度比電源模塊的溫度更高，這些 物體的輻射熱反倒會使控制模塊的溫度上升。

在散熱設(shè)計方案中，應(yīng)依據(jù)熱輻射將會造成的影響，科學(xué)安排變換器控制模塊周邊元器件的相對性部位。當(dāng)發(fā)燙元器件挨近變換器控制模塊時，以便變?nèi)踺椛湓吹募訙匦в?，在控制模塊和發(fā)燙元器件之間應(yīng)插進隔熱板細薄的鰭片。

2、傳輸散熱

在很多應(yīng)用中，電源模塊基板上的發(fā)熱量要經(jīng)傳熱元器件傳輸?shù)胶苓h的散熱表面上。那樣，電源模塊基板的溫度將相當(dāng)于散熱面的溫度、傳熱元器件的溫度及兩表面的溫度總和。傳熱元器件的熱阻兩者之間長度L成正比，與兩者之間截面積及傳熱率反比，采用適度的原材料和截面積，還可以有效減少傳熱元器件的熱阻。在安裝空間和成本費都容許的情況下，應(yīng)取用熱阻值最少的散熱器。理應(yīng)記牢，電源模塊基板溫度稍微減少一點，平均沒有故障的時間（MTBF）就會明顯提升 。

散熱片的生產(chǎn)制造原材料是影響效率的關(guān)鍵要素，挑選時務(wù)必多方面留意。在絕大多數(shù)運用中，電源模塊造成的發(fā)熱量將從基板傳輸?shù)缴崞骰騻鳠嵩骷稀？墒窃陔娫茨K基板和傳熱元器件之間的表面上把造成溫度差，這類溫度差務(wù)必加以控制，熱阻串聯(lián)在散熱控制回路中，基板的溫度應(yīng)是表面的溫度和傳熱元器件的溫度總和。

假如不加以控制，表面的溫度上升會非常明顯的。表面的總面積應(yīng)盡量大一些，而且表面的光滑度理應(yīng)在5密耳（0.005英尺）之內(nèi)。為了更好清除表層的凸凹不平，可以在表面填充導(dǎo)熱膠或傳熱墊。）采用適度的對策后，表面的熱阻可降至0.1 ℃/W以下 。

只有減少散熱熱阻（RTH）或降低功耗（Ploss）才可以減少溫度，提升TAmax，開關(guān)電源的最大功率跟應(yīng)用場景溫度相關(guān)，影響主要參數(shù)包含損耗輸出功率Ploss、熱阻RTH和最高開關(guān)電源殼溫TC 。高效率和散熱最佳的開關(guān)電源 溫度會較低。在標(biāo)稱輸出功率輸出時，它們的能用溫度會余量。效率較低或散熱較弱的開關(guān)電源的溫度會較高。它們必須風(fēng)冷或降額應(yīng)用。

3、對流散熱

對流散熱是愛浦電源變換器最常用的散熱方式，對流一般分成自然對流和強制對流兩種。熱量從發(fā)燙物塊表層傳遞到溫度較低的周邊靜止的氣體中，稱之為自然對流;熱量從發(fā)燙物塊 表層傳遞到流動性 的氣體中，稱之為強制對流。

自然對流的優(yōu)勢是非常容易實現(xiàn)、不用電風(fēng)扇、成本費較低、并且散熱的可信性很高。可是，與強制對流對比，為了達到同樣的基板溫度，所需要散熱器的體積很大。自然對流散熱器設(shè)計方案還應(yīng)留意以下內(nèi)容：一般散熱器都只給出垂直散熱片的主要參數(shù)。水平散熱片散熱實際效果較弱。假如須水平安裝，理應(yīng)適度地提升散熱器的面積，也可選用強制對流散熱。

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