眾所周知，CPU需要散熱片才能保持在安全的溫度下，但是VRM卻沒有得到應有的重視，這是其中一個支持組件。您的VRM，無論是單級還是多級，都可能需要一個散熱器才能保持在正確的工作溫度范圍內。

在由分立組件構建的VRM中，如果您決定使用VRM散熱器進行溫度調節，則會遇到一些困難。在VRM ASIC中，芯片本身的設計確定是否需要VRM散熱器。如果任一類型的VRM設計合理，則除非您決定超頻GPU，否則您將不需要采取不當的熱管理措施。

何時使用VRM散熱器

何時使用VRM散熱器的主題非常有趣。這取決于許多因素，包括電路板上使用的分立組件，PCB基板的導熱性，是否存在任何其他主動冷卻措施以及使用的是單級還是多級VRM。讓我們快速記住VRM的運行方式以及在何處產生熱量。

VRM通常實現為降壓轉換器，因此它使用具有低占空比的PWM信號來開關功率MOSFET。用一個大電容器將輸出電壓調節在兩個電平之間。單級VRM包含兩個MOSFET，而多級VRM每級包含兩個MOSFET。每個級中的MOSFET連續切換，然后在VRM的輸出端調制LC電路中的調節電平。

如果您看一個典型的功率MOSFET，您會在組件背面看到一個大的金屬焊盤。這是MOSFET的散熱器。我已經看到一些設計師將定制的散熱器直接連接到這些焊盤上以提供散熱。

一旦放置在板上，功率MOSFET將朝下傾斜，這意味著MOSFET散熱器直接靠在板上。通常，這些板被焊接到銅質散熱墊上，從而使熱量通過散熱孔流到板的背面。大部分熱量將積聚在焊盤上，而將MOSFET焊盤靠在板上意味著這塊板本身就像一個散熱器。如果露出計算機主板并找到VRM MOSFET，請嘗試打開計算機電源，然后等待系統加熱。您會發現板子的背面很燙。

在上面顯示的示例中，每個MOSFET的頂表面都是絕緣的，因此只有極少的熱量從電路板上流走，因此在這些組件頂部不需要額外的散熱器。一些制造商仍會在組件表面添加散熱器以進行裝飾。設計了一些現代VRM，以便MOSFET的熱墊位于頂表面上，這主要用于GPU。在這些服務器上，散熱器是必不可少的，因為這些VRM不會將主板用作散熱器。

在哪里放置額外的VRM散熱器

如果確實需要額外的散熱器，應將其放在哪里？如果MOSFET焊盤靠著電路板放置，并且電路板的背面達到不可接受的溫度，則您需要將散熱器放在電路板的背面。一種方法是將MOSFET的銅散熱墊延伸到板的背面。組裝期間，您可以將導熱墊或其他導熱材料（TIM）直接放在銅上。然后，將散熱器直接連接到散熱墊，如下所示。這會將熱量從板子的背面去除，并散發到周圍的空氣中。

單級與多級VRM散熱器和溫度

請注意，多級VRM在此具有一些優勢，而不僅僅是電源穩定性。與以相同頻率運行的單級VRM相比，多級VRM在輸出電壓中已經具有較低的紋波。如果您想讓單級VRM提供與多級VRM相同的紋波，則單級VRM將需要以更高的PWM頻率運行。這將導致您的單級VRM達到比具有相同紋波的等效多級VRM更高的溫度。

如果確實需要一起冷卻多級VRM中的每個級，則可以使用跨所有組件的共享散熱器。這需要在每個階段（在板的背面或組件的頂部）放置一個墊，并在VRM的所有階段之間連接一個較大的散熱器。這在某些高性能圖形卡的VRM中使用，如果對系統進行超頻，則絕對建議使用此功能。

最后，市場上有一些數字和模擬VRM控制器IC。其中一些IC可在多級VRM中支持6級，從而提供非常平滑的輸出電壓。這些IC也產生大量熱量，這里概述的散熱器安裝策略同樣適用于這些IC。

使用VRM散熱器構建布局可能很困難，但是當您使用正確的PCB設計和分析軟件時，可以輕松地布局VRM并添加任何需要的散熱器。