PCB的銅皮面積、銅皮厚度、板材材質(zhì)、PCB層數(shù)都影響到模塊散熱。常用板材FR4(環(huán)氧樹脂)是很好的導(dǎo)熱材料,PCB上元器件的熱量可以通過PCB散熱。特殊應(yīng)用情況下,也有采用鋁基板或陶瓷基板等熱阻更小的板材。
PCB的布局布線也要考慮到模塊的散熱:a).發(fā)熱量大的元件要避免扎堆布局,盡量保持板面熱量均勻分布;b).熱敏感的元件尤其應(yīng)該遠(yuǎn)離熱量源;c).必要時(shí)采用多層PCB;d).功率元件背面敷銅平面散熱,并用“熱孔”將熱量從PCB的一面?zhèn)鞯搅硪幻妗?/span>
如圖4所示,上面兩圖為沒有采用此方法時(shí),MOS管表面溫度和背面PCB的溫度;下面兩圖為采用“背面敷銅平面加熱孔”方法后,MOS管表面溫度和背面銅平面的溫度,可以看出:
MOS管表面溫度由98.0℃降低了22.5℃;
MOS管與背面的銅平面的溫差大大減小,熱孔的傳熱性能良好。
圖4 背面敷銅加熱孔的散熱效果
2、運(yùn)用更有效的散熱技術(shù)。
利用傳導(dǎo)、輻射、對流技術(shù)將熱量轉(zhuǎn)移,這包括采用散熱器、風(fēng)冷(自然對流和強(qiáng)迫風(fēng)冷)、液冷(水、油)、熱電致冷、熱管等方法。
熱設(shè)計(jì)時(shí),還須注意:
a.對于寬壓輸入的電源模塊,高壓輸入和低壓輸入的發(fā)熱點(diǎn)和熱量分布完全不同,需全面評估。短路保護(hù)時(shí)的發(fā)熱點(diǎn)和熱量分布也要評估;
b.在灌封類電源模塊中,灌封膠是一種良好的導(dǎo)熱的材料。模塊內(nèi)部元件的表面溫升會進(jìn)一步降低。
除了上述提及的電源熱設(shè)計(jì)技巧之外,還可以直接選用高性能的隔離DC-DC電源模塊,可快速為系統(tǒng)提供高靠性的供電隔離解決方案。致遠(yuǎn)電子基于近二十年的電源設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累,自主研發(fā)設(shè)計(jì)自主電源IC,打造全工況優(yōu)選定壓DC-DC電源P系列,滿足所有工況需求,為用戶提供穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的供電解決方案。致遠(yuǎn)電子自主電源IC相較于傳統(tǒng)方案,內(nèi)部集成短路保護(hù)、過溫保護(hù)等保護(hù)功能,具備更高的集成度與可靠性,保證全工況高效、穩(wěn)定供電,能夠?yàn)橛脩?/span>I/O及通信隔離等應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)、可靠的供電解決方案。