5V电源模块是怎么散热的呢

5V电源模块的散热的好坏，直接决定了这个电源模块的使用寿命，所以了解5V电源模块的散热原理对我们电源模块厂家来说是非常重要的一件事情

从高温区到低温区的功率模块传热有三种基本模式：辐射，传导和对流。

辐射：两种物体在不同温度下的电磁传递。

传导：传热通过固体介质。

对流：热量通过流体介质（空气）传递。

在所有实际应用中，传热的三种方式都有不同程度的作用。在大多数应用中，对流是最重要的传热方式，加上其他两种冷却方式，效果更好。但在某些情况下，这两种方法也可能产生反效果。因此，设计出优秀的冷却系统，所有三种传热都要慎重考虑。

1，传导散热

在许多应用中，来自功率模块衬底的热量通过传热元件传导到远辐射表面。以这种方式，功率模块基板的温度将等于散热表面的温度，导热元件的温度升高和两个接触表面的温度升高之和。导热元件的热阻与其长度成比例，其长度与其横截面积和导热率成反比。还可以通过选择适当的材料和横截面积来降低导热元件的热阻。在安装空间和成本是允许的条件，应使用散热器的最小耐热性。应该记住，功率模块基板的温度略有降低，MTBF显着增加。

5V电源模块散热片的制造材料是影响选择效果的重要因素，必须注意。在大多数应用中，功率模块产生的热量将从基板传导到散热器或散热元件。然而，在功率模块基板和导热元件之间的接触表面上产生温度差。该温度差必须串联控制。在散热回路中，基板的温度应为接触面的温度升高和导热元件的温度。如果没有控制，接触面的温度上升将会特别明显。接触表面的面积应尽可能大，接触表面的平滑度应在5密耳（0.005英寸）以内。为了消除崎岖的表面，在接触面应填充热塑料或散热垫。 ）采取适当措施后，接触面的热阻可以降低到低于0.1°C / W（RTH）或降低功耗（Ploss）以降低温升，增加TAmax，功率的最大输出功率供应环境温度的应用，参数的影响包括功率损耗Ploss，耐热RTH而最高电源壳温度TC。电源效率高，散热更好。在额定功率输出时，其可用温度有一定的余量。电源效率低或散热差将更高。他们需要空气冷却或降额使用。

5V电源模块金属材料的导热性

金317W / mK

银色429W / mK

铜401W / mK

铁48W / mK

铝237W / mK

AA6061铝合金155W / mK

AA6063铝合金201W / mK

ADC12铝合金96W / mK

AA1070铝合金226W / mK

AA1050铝合金209W / mK

2，辐射热

当两个不同的温度接口相对时，会由连续辐射产生热量。辐射对各个物体的温度的最终影响是由多个因素决定的：每个部件的温差，相关部件的方向，部件表面的光洁度以及它们之间的间距。很难量化这些因素，加上周边环境辐射能量交换对环境本身的影响，所以计算辐射对温度的影响是复杂的，难以准确。

电源转换器模块的实际应用，不可能仅仅依靠辐射冷却作为转换器的冷却方式。在大多数情况下，辐射只能耗散总热量的10％以下，因此辐射热只能用作主冷却模式以外的辅助装置，而热设计通常不被考虑。）电源模块温度的影响。在实际应用中，转换器模块的温度通常高于环境温度，因此辐射能量传递有助于散热。然而，在某些情况下，模块附近的一些热源（功率器件，高功率电阻等）的温度高于电源模块的温度，这些物体的热辐射会增加温度模块。

在散热设计中，变流器模块周围部件的相对位置应根据热辐射的可能影响进行合理布置。当加热元件靠近转换器模块时，为了减少辐射的加热效应，应在模块和发热元件之间插入隔热薄片。

3，对流冷却

对流冷却是艾普电源转换器中常用的散热方法，对流通常分为自然对流和强制对流两种。热量从被加热物体的表面转移到冷却器周围的空气中，称为自然对流;热量从被加热物体的表面转移到流动的空气中，称为强制对流。

自然对流的优点易于实现，不需要风扇，成本低，热可靠性高。然而，与强制对流相比，所需的散热器较大，以达到相同的基板温度。

自然对流散热器设计还应注意以下几点：

5V电源模块通常散热器只能给出垂直散热器的参数。水平散热器散热效果差。如果安装应该水平，应适当增加散热器的面积，也可以用来强制对流冷却。

产品热量计算

在不同的应用中，电源模块所需的散热器热阻可以从以下公式计算，然后适当的散热片TC，max

电源最大全功率输出外壳温度

TA工作环境温度

功率效率

Pout功率输出功率

1案例1：在自然对流条件下，工作环境为55℃，输出24V，45W时，WDH50-48S24模块能承受最大的热阻。

最大热阻=

Tmax = 100℃

Ta = 55℃

Pout = 45W

Η= 87％（0.87）

最大热阻=

= 6.69℃/ W（min）

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