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电源模块发热的原因和解决措施

电源模块发热的原因和解决措施

2019-06-10

电源模块在电压转换过程中会有能量损耗,这些损耗会以热量的形式表现出来,从而导致模块发热,降低转换效率,影响正常工作。下面来浅谈下电源模块常见的发热原因和解决措施。

 

你使用的是线性电源?线性电源是通过调节调整管RW改变输出电压的大小,由于调整管相当于一个电阻,电流经过电阻时会发热,导致效率不高。为了防止电源模块发热严重,解决措施有加大散热片、实行风冷、加导热材料或改用开关电源。

 

电源负载太小,即电源电路负载阻抗比较大,电源对负载的输出电流比较小。有些电源是不允许轻载的,否则会使电源电路输出的直流工作电压升高很多,造成对电源电路的损坏。电源模块一般有最小负载限制,不同厂家会有所差异,不过一般为10%左右。如果负载过轻,解决措施可以在输出端并联一个假负载。

 

电源过载,即电源电路的负载电流存在短路,使电源电路输出很大的电流,超出了电源所承受的范围。对于无过流保护的电源模块,输出需要稳压、过压、过流保护的解决措施是在输入端外接带过流保护的线性稳压器。

 

环境温度过高或散热不良,一般在使用电源模块前需要考虑其温度等级和实际工作温度范围,可根据负载功率和实际环境温度进行降额设计。

 

现在电源模块慢慢的往高功率密度发展,但是散热的性能差也显现出来。如一个电源采用100W,Vin24VVout5V,采用单管正激电路,使用的是UC3843B芯片控制,没有采用有源嵌位和同步整流,工作频率为300KHZ这个模块运行后发现并不能长期实际工作在100W,长期工作会使MOSFET或者次级二极管被热击穿,下面来分析看能否改善下这个问题。

 

第一种方法是增加了MOSFET,使用多MOSFET并联更改驱动。3843B驱动不了多MOSFET,效果不好,增加成本,并且还没解决问题。第二种方法是增加次级二极管,使用多个并联,但是第一种类似。上面简单使用了俩种方法分析,没有取得好的效果,超高功率密度的模块散热性能还有待改善。

 

总得来说,电源模块的发热和散热措施内部元件、体积、绝缘材料的导热性能、压紧力、壳的导热性能、外部风流等因素有关,一般以上几点入手

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