电源模块发热的原因及对应的预防措施

电源技术博大精深，应用领域也是非常广泛，从工业、汽车到光伏和医疗等都可以看到它的身影。一个完整的电源需要很多模块组合起来，其中电源模块就是其中最关键的一部分。对于工程师们而言，电源模块发热是经常遇到的难题，本文带大家来认识下电源模块发热的原因及对应的预防措施。

一、电源模块发热的4个常见原因

电源模块发热问题会严重危害模块的可靠性，使产品的失效率将呈指数规律增加。高温会导致电解电容的寿命降低、变压器漆包线的绝缘特性降低、晶体管损坏、材料热老化、低熔点焊缝开裂、焊点脱落、器件之间的机械应力增大等现象。

危害如此之大，需要马上排查发热原因，以下是电源模块发热常见的四个原因：

1.使用的是线性电源导致发热

线性电源通过调节调整管RW改变输出电压的大小。由于调整管相当于一个电阻，电流经过电阻时会发热，导致效率不高。

线性电源原理图

为了防止功率模块严重发热，解决方法是加大散热器、空气冷却、添加导热材料或开关电源。

2.负载太小，不合适

电源轻载，即电源电路负载阻抗比较大，这时电源对负载的输出电流比较小。有些电源电路中不允许电源的轻载，否则会使电源电路输出的直流工作电压升高很多，造成对电源电路的损坏。一般电源模块有最小的负载限制，各厂家有所不同，普遍为10%左右。建议在输出端并联一个假负载电阻。

负载太小，并联假负载

3.负载过流难题

电源过载，与电源轻载情况恰好相反，就是电源电路的负载电路存在短路，使电源电路输出很大的电流，且超出了电源所能承受的范围。对于无过电流保护的电源模块，输出稳压、过电压、过电流保护的解决方案是在输入端外带有过电流保护的线性调压器。

负载过流，增加线性稳压器

4.环境温度过高或散热不良

使用模块电源前，务必考虑电源模块的温度等级和实际需要的工作温度范围。根据负载功率和实际的环境温度进行降额设计。

二、预防电源模块发热的措施

预防电源模块发热，首先在采购时也要注意挑选高可靠的电源模块。如何判断电源模块质量呢？高可靠的电源模块有以下4点特征：

①.采用高质量元器件；②.电路设计必须采用保护器件；③.其电路板涂上三防漆；

④.电源模块有CE、UL认证、ROHS认证。

其次，在许多应用中，电源模块基板上的热量经导热元件传导到较远的散热面上。这样，电源模块基板的温度将等于散热面的温度、导热元件的温升及两接触面的温升之和。导热元件的热阻与其长度成正比，与其截面积及导热率反比，选用适当的导热材料和截面积，也可以减小导热元件的热阻。

总得来说，电源模块的发热和散热措施与内部控制元件、体积、绝缘结构材料的导热性能等因素相关。

 

        审核编辑：彭菁