隨著科技的進(jìn)步，開關(guān)電源模塊已經(jīng)普遍運(yùn)用在各類電子設(shè)備上，而且功率密度也在不斷提高。不過其工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，當(dāng)不能把這些熱量及時(shí)排出并保持在一個(gè)合適度時(shí)，會(huì)影響開關(guān)電源的工作，嚴(yán)重的甚至發(fā)生損壞。尤其是功率密度高的電源模塊，在高溫時(shí)對其可靠性影響極大。主要原因是會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電解電容壽命縮短、晶體管損壞、變壓器漆包線絕緣特性降低、低熔點(diǎn)焊縫開裂、焊點(diǎn)脫落、元件材料老化、元件之間的機(jī)械應(yīng)力增大等問題。

    有研究資料表明，當(dāng)電子元件溫度每上升2度，其可靠性將會(huì)下降為10%。因此需要了解發(fā)熱原因，設(shè)計(jì)解決方案。開關(guān)電源導(dǎo)致發(fā)熱的原因主要是開關(guān)管、整流二極管、變壓器、功率電感、無源器件電阻電容等關(guān)鍵器件的損耗，可以從兩個(gè)方面入手解決。

    第一個(gè)方面可從電路結(jié)構(gòu)、器件上減少損耗，如在電路結(jié)構(gòu)上可采用更優(yōu)的控制方式和技術(shù)、同步整流技術(shù)、高頻軟開關(guān)技術(shù)、移相控制技術(shù)等。選擇不同的技術(shù)方案，其關(guān)鍵器件溫度也會(huì)有所不同。PCB的布局布線、銅皮面積、銅皮厚度、板材材質(zhì)、PCB層數(shù)都會(huì)影響到電源模塊散熱。

    在選擇元器件上可優(yōu)先選用低功耗的元件，減少發(fā)熱器件的數(shù)量，加大加粗印制線的寬度，提高電源效率。元件的選擇不僅需要考慮電應(yīng)力、還需考慮熱應(yīng)力，并且留有一定降額余量。因?yàn)樵S著溫度的增加，額定功率會(huì)降低。元件不同封裝對器件的溫升有很大的影響，如DFN封裝的MOS管比DPAK封裝的MOS管更容易散熱。一般封裝越大的電阻，額定功率越大，在同樣的損耗的條件下，表面溫升會(huì)較小。

    第二個(gè)方面是可采用不同的散熱方法，如利用傳導(dǎo)、輻射、對流技術(shù)可將熱量轉(zhuǎn)移，包括使用散熱器、散熱膏、冷卻風(fēng)扇、風(fēng)冷（自然對流、強(qiáng)迫風(fēng)冷）、液冷（水、油）、熱電致冷、熱管等方法。在灌封類的模塊中，因?yàn)楣喾饽z是一種良好的導(dǎo)熱材料，所以內(nèi)部元件的表明溫升會(huì)進(jìn)一步降低。

    開關(guān)電源中發(fā)熱元件的布局基本要求是按發(fā)熱程度由小到大排列，發(fā)熱量越小的元件排在風(fēng)道風(fēng)向的上風(fēng)處，發(fā)熱量越大的元件要靠近排氣風(fēng)扇，發(fā)熱器件在PCB布局上應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離對溫度敏感的元件。