如何保證電子設備的長(cháng)時(shí)間可靠運行,一直困擾著(zhù)工程師們。簡(jiǎn)化散熱處理是模塊電源的重要特點(diǎn)之一。造成電子設備故障的原因雖然很多,但是高溫是其中最重要的因素,溫度對電子設備的影響高達60%。由于變換器的效率很高,產(chǎn)生的熱量很小,并采用超薄形封裝,提供了方便安裝和電隔離的散熱介面。采取適當的散熱措施,可以改善變換器的工作條件,提高系統的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF),縮小變換器模塊的體積,并且還能降低成本、延長(cháng)使用壽命。下面介紹模塊有效的散熱方法。
電源模塊產(chǎn)生熱量的原因
模塊電源并非全部輸入能量都可變換成輸出能量,一部分輸入電能將在變換器中變成熱能損耗掉。電源模塊的輸出功率與輸入功率之比稱(chēng)為電源模塊的效率。效率是電源模塊最基本的品質(zhì)因數,它能夠用來(lái)表示變換器輸出功率與功耗的直接關(guān)系。估算冷卻要求時(shí),首先應根據變換器效率計算出在最差情況下的功耗和預期的負載功率。
電源模塊熱設計的一些基本原則
1、從有利于散熱的角度出發(fā),印制版最好是直立安裝,板與板之間的距離一般不應小于20mm;
2、在水平方向上,大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印制板上方布置,以便減少這些器件工作時(shí)對其它器件溫度的影響。
3、同一塊印制板上的器件應盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。
4、對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域(如設備的底部),千萬(wàn)不要將它放在發(fā)熱器件的正上方,多個(gè)器件最好是在水平面上交錯布局。
5、設備內印制板的散熱主要依靠空氣流動(dòng),所以在設計時(shí)要研究空氣流動(dòng)路徑,合理配置器件或印制電路板。空氣流動(dòng)時(shí)總是趨向于阻力小的地方流動(dòng),所以在印制電路板上配置器件時(shí),要避免在某個(gè)區域留有較大的空域。整機中多塊印制電路板的配置也應注意同樣的問(wèn)題。
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