开关电源功率器件的散热

随着如今开关电源产业的迅速发展，其产品也逐渐向小型化、高频化、高功率密度方向迈进。这些发展趋势都对开关电源的散热性能产生了更为苛刻的要求。高频、高功率密度化必然导致电子元器件过热，尤其是开关电源中的功率器件会产生更多的热量。若热量不及时排除，将引起电子威廉希尔官方网站 板的热流密度过高，影响威廉希尔官方网站 的可靠性和寿命。电源威廉希尔官方网站 内部的温升超过极限值时，将导致元器件失效。国外统计资料表明，电子元器件的温度每升高2℃，可靠性下降10%，温升为50℃时，寿命只有25℃时的1/6。

如今，开关电源的威廉希尔官方网站 可靠性热设计和热评估工作在设计过程中尚属薄弱环节，大部分设计人员仍停留在依靠整机环境试验过关的状况。虽然对威廉希尔官方网站 进行了一定的热设计，并实施了一定的热控制措施，但未对其热设计的效果进行有效的评估，致使电源内部个别过热部件隐藏的故障隐患未能发现和排除，直接影响到整个电源的质量和可靠性。

电源功率器件的散热

电源功率器件的散热主要有热封装技术、冷封装技术和散热器技术。热封装技术是将电子元件封装在一个热熔胶中，以保护元件免受外界环境的损害，并使元件能够正常工作。冷封装技术是将电子元件封装在一个塑料外壳中，以保护元件免受外界环境的损害，并使元件能够正常工作。散热器技术是将电子元件与散热器连接，以提高散热效率，使元件能够正常工作。

在稳压电源中主元器件采用功率半导体器件，如功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）等，在使用这些元器件时重要的是如何使产生的热量有效地散发出去，以得到其工作的高可靠性。散热的一般方法是将元器件安装在散热器上，散热器将热量辐射到周围的环境中，以通过自然对流来散发热量。

一般来说，从散热器到周围环境的热流量P为

式中，h为散热器总的热传导率［W／（cm2.℃）］，它由辐射及对流来决定；A为散热器的表面积（cm2）；η为散热器效率，它由散热器的形状所决定；ΔT为散热器的温度与环境温度之差（℃）。

由式（5 －12）可知，散热器的表面积越大，与环境温度之差越大，散热器的热量辐射越有效。