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導讀:電源技術博大精深,應用領域也是非常廣泛,從(cong) 工業(ye) 、汽車到光伏和醫療等都可以看到它的身影。一個(ge) 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(guan) 鍵的一部分。對於(yu) 工程師們(men) 而言,電源模塊發熱是經常遇到的難題,本文帶大家來認識下電源模塊發熱的原因及對應的預防措施。
電源模塊發熱的4個(ge) 常見原因
電源模塊發熱問題會(hui) 嚴(yan) 重危害模塊的可靠性,使產(chan) 品的失效率將呈指數規律增加。高溫會(hui) 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(ti) 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象。
危害如此之大,需要馬上排查發熱原因,以下是電源模塊發熱常見的四個(ge) 原因:
1)使用的是線性電源導致發熱
線性電源通過調節調整管RW改變輸出電壓的大小。由於(yu) 調整管相當於(yu) 一個(ge) 電阻,電流經過電阻時會(hui) 發熱,導致效率不高。
為(wei) 了防止功率模塊嚴(yan) 重發熱,解決(jue) 方法是加大散熱器、空氣冷卻、添加導熱材料或開關(guan) 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(hui) 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製,各廠家有所不同,普遍為(wei) 10%左右。建議在輸出端並聯一個(ge) 假負載電阻。
負載太小,並聯假負載
3)負載過流難題
電源過載,與(yu) 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範圍。對於(yu) 無過電流保護的電源模塊,輸出穩壓、過電壓、過電流保護的解決(jue) 方案是在輸入端外帶有過電流保護的線性調壓器。
負載過流,增加線性穩壓器
4)環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範圍。根據負載功率和實際的環境溫度進行降額設計。
預防電源模塊發熱的措施
預防電源模塊發熱,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量呢?高可靠的電源模塊有以下4點特征:
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導熱元件傳(chuan) 導到較遠的散熱麵上。這樣,電源模塊基板的溫度將等於(yu) 散熱麵的溫度、導熱元件的溫升及兩(liang) 接觸麵的溫升之和。導熱元件的熱阻與(yu) 其長度成正比,與(yu) 其截麵積及導熱率反比,選用適當的導熱材料和截麵積,也可以減小導熱元件的熱阻。
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