電源技術(shù)博大精深，應(yīng)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，國內(nèi)從事這方面研究的公司也很多，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(rèn)識下電源模塊發(fā)熱的原因。

 

什么是電源模塊？

 

電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器，其特點是可為專用集成電路（ASIC）、數(shù)字信號處理器（DSP）、微處理器、存儲器、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）及其他數(shù)字或模擬負(fù)載供電。

 

一般來說，這類模塊稱為負(fù)載點（POL）電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點電源供應(yīng)系統(tǒng)（PUPS）。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點甚多，因此模塊電源廣泛用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。

 

電源模塊在電壓轉(zhuǎn)換過程中有能量損耗，這會產(chǎn)生熱能導(dǎo)致模塊發(fā)熱，降低電源的轉(zhuǎn)換效率，影響電源模塊正常工作，并且可能會影響周圍其他器件的性能。這種情況需要馬上排查。根據(jù)資深工程師對筆者的反饋，解決電源模塊發(fā)熱有很多方法。下面是一些常見的技巧。

 

解決電源模塊發(fā)熱難題的方法

 

使用線性電源導(dǎo)致發(fā)熱：線性電源工作原理是通過調(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(dāng)于一個電阻，電流經(jīng)過電阻時會發(fā)熱，導(dǎo)致效率不高。為了防止電源模塊發(fā)熱嚴(yán)重，可采取的措施有加大散熱片、實行風(fēng)冷、使用導(dǎo)熱材料（導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱灌封膠）、改用開關(guān)電源等。

 

負(fù)載太小不合適：電源輕載，即電源電路負(fù)載阻抗比較大，這時電源對負(fù)載的輸出電流比較小。有些電源電路中不允許電源輕載，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(fù)載限制，各廠家有所不同，一般為10%。如果輸出負(fù)載太輕，建議在輸出端并聯(lián)一個假負(fù)載電阻。

 

負(fù)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(fù)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。對于無過流保護(hù)的電源模塊，為輸出提供穩(wěn)壓、過壓及過流保護(hù)的最簡單方法就是在輸入端外接一帶過流保護(hù)的線性穩(wěn)壓器。

 

環(huán)境溫度過高或散熱不良：使用模塊電源前，務(wù)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(fù)載功率和實際的環(huán)境溫度進(jìn)行降額設(shè)計。

 

電源模塊發(fā)熱是困擾很多電源工程師的難題，平時工程師可以參考這位工程師的建議，試試能否解決這個難題。