電源技術博大精深，應用領域也是非常廣泛，從工業、汽車到光伏和醫療等都可以看到它的身影。一個完整的系統需要很多模塊組合起來，其中電源模塊是最關鍵的一部分。對于工程師們而言，電源模塊發熱是經常遇到的難題，本文帶大家來認識下電源模塊發熱的原因及對應的預防措施。

一、電源模塊發熱的4個常見原因

電源模塊發熱問題會嚴重危害模塊的可靠性，使產品的失效率將呈指數規律增加。高溫會導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、低熔點焊縫開裂、焊點脫落、器件之間的機械應力增大等現象。危害如此之大，所以在實際設計中，盡可能要避免電源模塊發熱嚴重導致整個系統損壞。

1.?應用場景錯誤?

線性電源中常用的是LDO穩壓器，其特點是線性調整，輸出電壓波動小，外圍器件少，成本低，適合負載較小，對電壓精度要求高的應用場景。

但是其天生的弊端是靠能量消耗的方式來進行降壓，所以輸出電流一般不會太高。可以簡單理解為LDO線性穩壓器是具有一定的內部阻抗，電流經過時，將一部分能量消耗掉了，流經的電流越大，消耗的能量就越多，LDO穩壓器的發熱量就越大。

所以如果將LDO使用在負載電流過大的場景中，發熱量就會非常之大。

2.?效率太低

在DCDC開關電壓調整器中，核心的關鍵是在內部集成的兩個開關管Q1和Q2，這兩個開關的品質決定了整個DCDC電壓調整器的效率，市面上大部分DCDC電壓調整器的效率可以達到90%以上，當你如果選用效率過低的時，多余的能量還是以熱能的形式消耗了，主要是Q1和Q2的內阻消耗電流。

3.負載電流過高?

有人的地方就有江湖，同樣，有電流存在的地方就有發熱。

通常所有的電源模塊都規定了額定輸出電流參數，這是對應電源調整芯片或者電源模塊額定允許的最大電流值，如果超出此額定電流后，不一定會立馬損壞，因為不管是電源芯片自身，還是設計好的電源模塊，都有對應的散熱措施。

但如果負載電流超出額定值，那么意味著也就超出原本的散熱方案，所以過高的熱量會導致電源芯片或電源模塊損壞。在實際設計中，電源模塊的散熱好壞與PCB的布局及有效覆銅面積有很大關系，而這一點在設計定型時就已確定了其能夠承受的熱量，所以不要讓電源超負荷工作。

通常我們推薦按照負載最大工作電流值的80%進行降額設計選型。比如負載最大需求1A電流，那么推薦使用至少能穩定持續提供1.25A輸出的電源芯片或電源模塊。

DCDC電源模塊PCB設計圖

4.環境溫度過高

任何電子元器件都有其標稱的工作使用溫度范圍，比如普通消費類元器件的推薦工作溫度范圍0°C-70°C，做成電子產品后根據所使用的各個元器件的的耐溫及產品自身散熱情況，通常定義產品使用的環境溫度0°C-40°C。

這里有個惡性循環，任何元器件的效率或者性能都會隨著溫度的升高而下降，所以一旦由于工作溫度高導致電源模塊效率下降，那么效率下降后電源模塊自身發熱就會加劇，從而導致整體熱量進步一增加，從而進入死循環，最終可能導致整個電源系統失效。

二、所以如何才能正確的選用電源呢？

7招教會你：

①?明確自己的應用需求；

②?選用合適額定參數，比如輸入電壓范圍、輸出電壓范圍、輸出電流等。

③?選擇效率高的，通常需要選擇效率在90%以上。

④?確認所選電源模塊是否采用高質模塊量元器件。

⑤?確認電源模塊或者電源IC是否具有過熱，過載保護功能。

⑥?電源模塊的電路板是否涂有三防漆；

⑦?電源模塊有CE、UL認證、ROHS認證。

總得來說，電源模塊決定了整個電子系統是否能夠持續穩定的工作，所以選擇合適的電源是設計的根本，華秋商城特別推出工程師專區：

審核編輯：湯梓紅