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电源模块发热的原因和解决措施

发布日期:2019-06-25 13:54:54 访问次数:1620

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 ,增加了成本 ,并且还没有解决问题。第二种方法是增加了次级二极管,使用多个并联,但是与第一种类似。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与内部元件、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 ,一般从以上几点入手。
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