開(kāi)關(guān)電源熱分析與計(jì)算的意義及熱設(shè)計(jì)的目標(biāo)

　　本篇文章主要介紹的內(nèi)容如下

　　●開(kāi)關(guān)電源熱分析與計(jì)算的意義

　　●熱設(shè)計(jì)的目標(biāo)

　　●熱路與溫度的計(jì)算

　　●散熱方式分析與選擇

　　●散熱設(shè)計(jì)的一般原則與步驟

　　●熱設(shè)計(jì)仿真介紹

　　●總結(jié)

　　開(kāi)關(guān)電源熱分析與計(jì)算的意義

　　●高效率，高集成度，高功率密度是電源發(fā)展的重要方向，然而對(duì)于電源設(shè)計(jì)人員而言，功率器件跟整個(gè)電源系統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)，依然是非常有挑戰(zhàn)性的工作。

　　如：一臺(tái)輸出700W的全磚模塊電源，即使轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95%，然而依然有近37W的發(fā)熱量需要處理，如果不仔細(xì)分析計(jì)算，將會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的MTBF與可靠性，嚴(yán)重時(shí)甚至可能燒毀功率器件。

　　●高溫對(duì)電源的影響：

　　絕緣性能退化；元器件損壞；材料的熱老化；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；

　　●對(duì)開(kāi)關(guān)電源的熱分析與計(jì)算的積極意義：

　　能精確計(jì)算元器件的溫升，為電源壽命計(jì)算提供依據(jù)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的整體溫升分析與計(jì)算，為器件的選型與降額設(shè)計(jì)提供依據(jù)通過(guò)對(duì)元器件熱分析與計(jì)算，為散熱方式與散熱器件的選擇提供依據(jù)能有效控制整體溫升，降低元器件的早期失效率，大大提升可靠性。

　　熱設(shè)計(jì)的目標(biāo)

　　●確保任何的元器件不超過(guò)它的最大工作節(jié)溫

　　也就是說(shuō)如何的控制元器件的發(fā)熱量，如果元器件的發(fā)熱量得不到有效控制，那么元器件將在幾分鐘甚至更短的時(shí)間里失效。

　　一般而言，溫度升高電阻阻值降低；高溫會(huì)降低電容器的使用壽命；高溫會(huì)使變壓器、扼流圈絕緣材料的性能下降；晶體三極管的電流放大倍數(shù)加大；MOSFET的漏源導(dǎo)通電阻增大。

　　方法：

　　a、優(yōu)選控制方式：軟開(kāi)關(guān)技術(shù)（QR，LLC，有源鉗位），移相控制技術(shù)，同步整流

　　b、選用低功耗的器件：CoolMOS，SiC diode，高磁導(dǎo)率的磁性材料等

　　c、根據(jù)應(yīng)用的場(chǎng)合，做好元器件的降額設(shè)計(jì)