选择砖形模块电源时的散热考虑

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4、计1000例·轻松入门开发ARM程序·6个好习惯让你做个优秀的开发者·关于单片机学习的经典文章汇集！参与评论相关文章·选择砖形模块电源时的散热考虑窗体顶端窗体底端关键字:模块电源  散热  全砖  EMC当前电子产品一方面向着轻、薄、小方向发展，另一方面向着功能更强大、更丰富方向迅速推进，使得作为电子产品供电核心部件之一的模块电源，在应用板上可以使用的空间越来越小。在这种背景下，砖形模块电源也从全砖、半砖、1/4砖、1/8砖、1/16砖一路不断缩小。体积的减少显著地影响着模块电源设计和应用的各个

5、方面，散热就是其中重要的一点。本文通过分析砖形模块电源典型结构形式来阐述不同结构形式对模块电源散热等性能的影响，以及相关的应用解决方案。砖形模块电源的结构形式可以按照印制板叠层(一般为上层和下层两块印制板)和多层印制板来划分，也可以按照可以装配散热片和不可以装配散热片来划分，表中列出了当前砖形模块电源的四种主要结构形式。印制板叠层的结构形式中，上板一般选取双面板或多层板(一般为四层板)，下板大多采用金属基板。在一般的工业应用中，由于受到成本的压力，上板多选择双面板，但由于在多层板中可以铺设大面积

6、的接地覆铜，减小辐射干扰，因此对于电磁兼容要求较高的场合，采用多层板具有较大优势。金属基板中商用化程度最高的是铝基板，它在铝板上直接敷绝缘聚合物，再在聚合物上敷铜，敷铜经蚀刻后，形成印刷电路。铝基板具有良好的散热性能，以FR-4环氧板为例，同样1.5mm厚的板材前者商用化的热阻范围约为0.5~2.0℃/W，而后者的热阻范围约为20~22℃/W，两者相差十数倍。益弘泰公司印制板叠层结构形式的产品下板均采用导热性能优良的铝基板，包括平板变压器、电感在内的功率元器件直接焊接在铝基板敷铜上，实现表面贴装

7、散热。多层印制板结构形式中，功率器件集中布在背对引脚的一面，这主要是为了模块安装后，功率器件可以接受到更多的流动空气。在这种结构中，功率器件主要通过封装体与空气的接触面对流散热以及通过引脚接触的覆铜传导散热。虽然可以通过过孔使连接热源的覆铜分布在多个层间，扩大热容和散热面积，但由于裸露在印制板外面的覆铜面积不可能太大，因此总散热面积较小，难以完成自然冷却条件下较重负载的使用要求。下面对表1中各种结构形式进行比较。不同结构形式的砖形电源模块。印制板叠层结构形式和多层印制板结构形式的比较印制板叠层结

8、构形式和多层印制板结构形式有比较大的差异：主要体现在散热采用的条件、安装方法和EMC等方面。1.散热印制板叠层的结构形式中，功率器件主要散热通道的热阻构成是：Rjam=R1+R2+R3+R4式中Rjam表示发热器件内部最高温度点到空气的热阻，R1～R4分别表示器件内部最高温度点到器件与铝基板接触面的热阻，铝基板的热阻，铝基板和散热片结合面的热阻，散热片对空气的热阻。当模块电源加工完成后R1+R2即成为常数，当与散热片接触的材料选择好并安装完成后R3即成为常数，最后影响散热效果的唯一变量为R4。影