以博大电源模块为例详解模块电源散热

　　电源模块在运行过程中，由于模块内部将产生功率消耗，而且以热量的形式产生，若不将这些热量发散出去，将会聚积在模块内部，使得温度过高，进而可能促使功率器件超过额定的温度极限;轻则缩短模块电源使用寿命，重则损坏模块。所以散热设计对于电源模块来说至关重要。一般额定操作温度的定义，均是以外壳温度或指定之热点为温度量测基准，如下图的红点所示。

　　外壳温度量测点指定热点量测

　　使用在具有散热外壳型式的模块

　　，通常定义为外壳的中心点使用在Open Frame型式模块，

　　通常定义为温度最高的零件表面

　　以将基准温度降低至额定范围内为散热设计之目标。一般而言，电源模块最大可操作的外壳温度极限，依不同设计，多设定在100℃~110℃左右。

　　1、外壳温度估算

　　在一般应用中，通常采用实际测量来得出实际外壳温度。但在部份情况下，实际测量无法实现;此时则可通过估算的方式得出大概的外壳温度。

　　下面就通过博大科技电源模块的实际范例，介绍电源模块外壳温度估算的步骤，以避免模块工作超过最高外壳工作温度。

　　估算步骤如下：

　　STEP 1 --- 确定电源模块最大的操作环境温度(Ta)

　　STEP 2 --- 估算最大输出功率(Po)

　　估算实际应用时，所需的最大输出功率Po。如果是多路输出，则指多路输出的总输出功率。计算方程式为

　　STEP 3 --- 确定转换效率(η)

　　一般模块只提供额定输入电压在满负载输出功率及25℃环境温度下的效率值，实际上在不同的负载情况或输入电压时，以及不同的操作环境温度，效率会发生一些改变，博大科技电源模块在规格书内都已提供上述的效率曲线图，可依照实际的条件，查询转换效率。

　　STEP 4 --- 确定外壳对环境的热阻(θca)

　　热阻定义为单位消耗功率所产生的上升温度，通常以℃/W表示。

　　STEP 5 --- 估算电源模块本身所产生之消耗功率(Pd)。

　　方程式如下：

　　STEP 6 --- 估算电源模块外壳的工作温度(Tc)。

　　方程式如下：

　　STEP 7 --- 确认上述外壳工作温度应在最高工作温度以下。

　　实例详解

　　以博大科技40W电源模块 FEC40-48S05(输出电压：5V,满载电流：8.0A)为例为大家介绍一下如何估算电源模块外壳温度。

　　假设实际操作条件如下：

　　-- 最大操作环境温度(Ta)为50℃

　　-- 输入电压(Vin)为48V时

　　-- 输出电压(Vout)为5V时

　　-- 实际负载电流(Iout)为6.4A。(6.4A / 8.0A = 80%满负载)

　　-- 实际输出功率(Po)为5Vout * 6.4A = 32W

　　依规格书所提供的输出负载及输入电压对效率的曲线图可查出，在Vin=48V，Iout=80%满负载时的转换效率η=92%

　　由规格书中可以查询到，在不加散热片及无强制气流的情况下

　　θca = 9.2 (℃/W)