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模块电源散热应对措施及常用术语全解析

技术中心

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模块电源散热应对措施及常用术语全解析

分类:
技术中心
作者:
广州市爱浦电子科技有限公司
来源:
原创
发布时间:
2019/08/30
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关于模块电源,其超高的功率密度一直被设计者们称道。但实现超高功率的同时,散热性能差的缺点也暴露出来,设计者们虽然能够对一些特定的设计进行改进,但却不是每种设计都适合的。
  本篇文章将以实例为基准,分析一个设计方案中的模块电源散热问题。本文的中的模块采用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。
  运行后发现其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,那么应该用怎样的办法让它可以长期工作在100W以下?
  目前试验了以下两种方法:
  1、增加MOSFET:使用多MOSFET并联,并更改驱动,3843B驱动不了多MOSFET,但是效果并不好,不仅增加成本,还没解决问题。而且多个MOSFET并不能同时导通,总会有先有后,所以总是会有一个MOSFET击穿。
  2、增加次级二极管,使用多个并联,效果与方案1类似,也不理想。
  下面咱们来说说解决方法,通常来说器件的散热性能与绝缘材料的导热性能、压紧力、壳的导热性能、面积、壳外部的风流条件有关,可以从这几点上下手改善。
  或许也有人想到了同步整流技术,但即便使用了同步整流技术,效率也不可能在提高多少,该设计目前已经达到了90%的效率,大多数达到89%。用同步整流效率不会更高多少了,那样还是有很大的损耗,散热还是问题。
  或者可以从驱动波形的角度出发,如果驱动能力不够,可是考虑加推挽驱动电路。或者可以降低电源的频率,来减小开关损耗。另外一点就是变压器的漏感,如果漏感大,那么失去的功率也就不少,发热量也就不会小。电源过热,容易造成热击穿(不可恢复),100W还不加散热器,散热肯定是一大问题。
  本篇文章从各个角度出发,对模块电源的散热问题进行了全面的分析,通过实例的引入方便大家理解。希望大家能在本篇文章给出的分析当中找到自己想要的答案。
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二、术语解析:
很多人不知道全砖半砖是什么意思,其实它们代表的是电源转换器的外观形状和尺寸。
全砖:116.8*61.0*12.7mm
半砖:61.0*57.9*12.7mm
四分之一砖:57.9*36.8*8.1mm
八分之一砖:57.9*22.9*10.4mm
 
砖式DC/DC转换器的工作环境越来越恶劣,尽管这些模块产品作为一种通用性产品已经没有太大的发展空间,但供应商仍然在做进一步努力,以充分挖掘这些器件的潜力。目前,市场对于提高功率密度、效率等方面的要求主要集中于小型转换器上,新发布的产品也很少是超过半砖尺寸的转换器。当然,将尺寸缩至最小并非是最迫切的要求,实际上,目前占据市场主流的主要是八分之一砖产品。从技术的层面来看,宽幅和窄幅输入、调制与非调制输出、无线应用以及与以太网供电(PoE)应用的兼容性成为关注热点。

 

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