電源技術(shù)博大精深，應用領(lǐng)域也是非常廣泛，從工業(yè)、汽車到光伏和醫(yī)療等都可以看到它的身影。一個完整的電源需要很多模塊組合起來，其中電源模塊就是其中最關(guān)鍵的一部分。對于工程師們而言，電源模塊發(fā)熱是經(jīng)常遇到的難題，本文帶大家來認識下電源模塊發(fā)熱的原因及對應的預防措施。

一、電源模塊發(fā)熱的4個常見原因

電源模塊發(fā)熱問題會嚴重危害模塊的可靠性，使產(chǎn)品的失效率將呈指數(shù)規(guī)律增加。高溫會導致電解電容的壽命降低、變壓器漆包線的絕緣特性降低、晶體管損壞、材料熱老化、低熔點焊縫開裂、焊點脫落、器件之間的機械應力增大等現(xiàn)象。

危害如此之大，需要馬上排查發(fā)熱原因，以下是電源模塊發(fā)熱常見的四個原因：

1.使用的是線性電源導致發(fā)熱

線性電源通過調(diào)節(jié)調(diào)整管RW改變輸出電壓的大小。由于調(diào)整管相當于一個電阻，電流經(jīng)過電阻時會發(fā)熱，導致效率不高。

線性電源原理圖

為了防止功率模塊嚴重發(fā)熱，解決方法是加大散熱器、空氣冷卻、添加導熱材料或開關(guān)電源。

2.負載太小，不合適

電源輕載，即電源電路負載阻抗比較大，這時電源對負載的輸出電流比較小。有些電源電路中不允許電源的輕載，否則會使電源電路輸出的直流工作電壓升高很多，造成對電源電路的損壞。一般電源模塊有最小的負載限制，各廠家有所不同，普遍為10%左右。建議在輸出端并聯(lián)一個假負載電阻。

負載太小，并聯(lián)假負載

3.負載過流難題

電源過載，與電源輕載情況恰好相反，就是電源電路的負載電路存在短路，使電源電路輸出很大的電流，且超出了電源所能承受的范圍。對于無過電流保護的電源模塊，輸出穩(wěn)壓、過電壓、過電流保護的解決方案是在輸入端外帶有過電流保護的線性調(diào)壓器。

負載過流，增加線性穩(wěn)壓器

4.環(huán)境溫度過高或散熱不良

使用模塊電源前，務必考慮電源模塊的溫度等級和實際需要的工作溫度范圍。根據(jù)負載功率和實際的環(huán)境溫度進行降額設(shè)計。

二、預防電源模塊發(fā)熱的措施

預防電源模塊發(fā)熱，首先在采購時也要注意挑選高可靠的電源模塊。如何判斷電源模塊質(zhì)量呢？高可靠的電源模塊有以下4點特征：

①.采用高質(zhì)量元器件；②.電路設(shè)計必須采用保護器件；③.其電路板涂上三防漆；

④.電源模塊有CE、UL認證、ROHS認證。

其次，在許多應用中，電源模塊基板上的熱量經(jīng)導熱元件傳導到較遠的散熱面上。這樣，電源模塊基板的溫度將等于散熱面的溫度、導熱元件的溫升及兩接觸面的溫升之和。導熱元件的熱阻與其長度成正比，與其截面積及導熱率反比，選用適當?shù)膶岵牧虾徒孛娣e，也可以減小導熱元件的熱阻。

總得來說，電源模塊的發(fā)熱和散熱措施與內(nèi)部控制元件、體積、絕緣結(jié)構(gòu)材料的導熱性能等因素相關(guān)。

審核編輯：彭菁