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模塊電源的散熱應對措施

更新時間:2018-04-22 來自:鑫達飛 瀏覽次數:

關于模塊電源,其超高的功率密度一直被設計者們稱道。但實現超高功率的同時,散熱性能差的缺點也暴露出來,設計者們雖然能夠對一些特定的設計進行改進,但卻不是每種設計都適合的。

本篇文章將以實例為基準,分析一個設計方案中的模塊電源散熱問題。本文的中的模塊采用100W,Vin24VVout5V,采用單管正激電路,使用的是UC3843B芯片控制,沒有采用有源嵌位和同步整流,工作頻率為300KHZ。運行后發現其并不能長期實際工作在100W,長期工作會使MOSFET或者次級二極管被熱擊穿,那么應該用怎樣的辦法讓它可以長期工作在100W以下?

目前試驗了以下兩種方法:

1、增加MOSFET:使用多MOSFET并聯,并更改驅動,3843B驅動不了多MOSFET,但是效果并不好,不僅增加成本,還沒解決問題。而且多個MOSFET并不能同時導通,總會有先有后,所以總是會有一個MOSFET擊穿。

2、增加次級二極管,使用多個并聯,效果與方案1類似,也不理想。

下面咱們來說說解決方法,通常來說器件的散熱性能與絕緣材料的導熱性能、壓緊力、殼的導熱性能、面積、殼外部的風流條件有關,可以從這幾點上下手改善。
或許也有人想到了同步整流技術,但即便使用了同步整流技術,效率也不可能在提高多少,該設計目前已經達到了90%的效率,大多數達到89%。用同步整流效率不會更高多少了,那樣還是有很大的損耗,散熱還是問題。

或者可以從驅動波形的角度出發,如果驅動能力不夠,可是考慮加推挽驅動電路。或者可以降低電源的頻率,來減小開關損耗。另外一點就是變壓器的漏感,如果漏感大,那么失去的功率也就不少,發熱量也就不會小。電源過熱,容易造成熱擊穿(不可恢復),100W還不加散熱器,散熱肯定是一大問題。

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