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(gè)完整的電源需要很多模塊組合起來(lái)，其中電源模塊就是其中最關(guān)鍵的一部分。對(duì)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(lái)認(rèn)識(shí)下電源模塊發(fā)熱的原因及對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施。

一、電源模塊發(fā)熱的4個(gè)常見(jiàn)原因

電源模塊發(fā)熱問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重危害模塊的可靠性，使產(chǎn)品的失效率將呈指數(shù)規(guī)律增加。高溫會(huì)導(dǎo)致電解電容的壽命降低、變壓器漆包線的絕緣特性降低、晶體管損壞、材料熱老化、低熔點(diǎn)焊縫開(kāi)裂、焊點(diǎn)脫落、器件之間的機(jī)械應(yīng)力增大等現(xiàn)象。

危害如此之大，需要馬上排查發(fā)熱原因，以下是電源模塊發(fā)熱常見(jiàn)的四個(gè)原因：

1.使用的是線性電源導(dǎo)致發(fā)熱

線性電源通過(guò)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(gè)電阻，電流經(jīng)過(guò)電阻時(shí)會(huì)發(fā)熱，導(dǎo)致效率不高。

線性電源原理圖

為了防止功率模塊嚴(yán)重發(fā)熱，解決方法是加大散熱器、空氣冷卻、添加導(dǎo)熱材料或開(kāi)關(guān)電源。

2.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(shí)電源對(duì)負(fù)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(huì)使電源電路輸出的直流工作電壓升高很多，造成對(duì)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，普遍為10%左右。建議在輸出端并聯(lián)一個(gè)假負(fù)載電阻。

負(fù)載太小，并聯(lián)假負(fù)載

3.負(fù)載過(guò)流難題

電源過(guò)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(duì)于無(wú)過(guò)電流保護(hù)的電源模塊，輸出穩(wěn)壓、過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)的解決方案是在輸入端外帶有過(guò)電流保護(hù)的線性調(diào)壓器。

負(fù)載過(guò)流，增加線性穩(wěn)壓器

4.環(huán)境溫度過(guò)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(jí)和實(shí)際需要的工作溫度范圍。根據(jù)負(fù)載功率和實(shí)際的環(huán)境溫度進(jìn)行降額設(shè)計(jì)。

二、預(yù)防電源模塊發(fā)熱的措施

預(yù)防電源模塊發(fā)熱，首先在采購(gòu)時(shí)也要注意挑選高可靠的電源模塊。如何判斷電源模塊質(zhì)量呢？高可靠的電源模塊有以下4點(diǎn)特征：

①.采用高質(zhì)量元器件；②.電路設(shè)計(jì)必須采用保護(hù)器件；③.其電路板涂上三防漆；

④.電源模塊有CE、UL認(rèn)證、ROHS認(rèn)證。

其次，在許多應(yīng)用中，電源模塊基板上的熱量經(jīng)導(dǎo)熱元件傳導(dǎo)到較遠(yuǎn)的散熱面上。這樣，電源模塊基板的溫度將等于散熱面的溫度、導(dǎo)熱元件的溫升及兩接觸面的溫升之和。導(dǎo)熱元件的熱阻與其長(zhǎng)度成正比，與其截面積及導(dǎo)熱率反比，選用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)熱材料和截面積，也可以減小導(dǎo)熱元件的熱阻。

總得來(lái)說(shuō)，電源模塊的發(fā)熱和散熱措施與內(nèi)部控制元件、體積、絕緣結(jié)構(gòu)材料的導(dǎo)熱性能等因素相關(guān)。

審核編輯：彭菁