2、開(kāi)關(guān)電源熱設(shè)計(jì)

過(guò)高的溫升會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源內(nèi)的溫度敏感器件、電解電容器等等元件失效。當(dāng)溫度超過(guò)了某一值的時(shí)候，失效率會(huì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)溫度升高2℃的時(shí)候，電子元器件的可靠性降低了10%，而且電子元器件的壽命僅為25℃時(shí)的1/6。高頻的開(kāi)關(guān)電源具有大功率加熱的裝置，溫度是影響它可靠性的重要因素之一。整個(gè)熱設(shè)計(jì)包括了兩個(gè)方面：如何去控制熱源的供熱能力；如何進(jìn)行散熱。開(kāi)關(guān)電源溫升控制在允許范圍之內(nèi)，保證了開(kāi)關(guān)電源的可靠性。

1）開(kāi)關(guān)電源的發(fā)熱控制設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源的主要加熱元件擁有半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管、功率二極管、高頻變壓器、濾波電感等等，不同器件的熱值控制方式不同。功率晶體管是高頻開(kāi)關(guān)電源中熱值高的器件之一。降低它的熱輸出，不僅僅可以提高功率晶體管的可靠性，而且還可以提高開(kāi)關(guān)電源的可靠性，提高平均故障間隔的時(shí)間（MTBF）。

開(kāi)關(guān)管的熱量輸出是由損耗所引起的。開(kāi)關(guān)管的損耗是由開(kāi)關(guān)過(guò)程損耗以及開(kāi)關(guān)狀態(tài)損耗兩部分所組成的。為了減少開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)管的通態(tài)損耗，可以采取低通態(tài)電阻開(kāi)關(guān)管來(lái)降低開(kāi)關(guān)的通態(tài)損耗，開(kāi)關(guān)過(guò)程損耗是由柵電荷大小以及開(kāi)關(guān)時(shí)間所引起的。為了減少開(kāi)關(guān)過(guò)程的損耗，開(kāi)關(guān)速度更快，恢復(fù)時(shí)間縮短，從而降低。

但是，設(shè)計(jì)出了更好的控制方式以及緩沖技術(shù)，比如說(shuō)采用開(kāi)關(guān)電源軟交換技術(shù)，降低損耗就顯得尤為重要，這將會(huì)大大降低損耗。為了降低開(kāi)關(guān)電源功率二極管的熱輸出，目前還沒(méi)有更好的控制技術(shù)來(lái)降低交流整流器以及緩沖二極管的損耗。選用了優(yōu)質(zhì)開(kāi)關(guān)電源二極管可以降低損耗。采用高效同步整流技術(shù)，可以減少變壓器二次側(cè)的損耗。對(duì)于高頻磁性材料所造成的損耗，應(yīng)該盡量避免皮膚效應(yīng)。針對(duì)皮膚效應(yīng)的影響，可以采取多股細(xì)漆包線來(lái)進(jìn)行解決。

2）開(kāi)關(guān)電源的散熱設(shè)計(jì)在MOS晶體管接通的時(shí)候存在一定的電壓降，也就是器件會(huì)有一定的損耗，會(huì)引起芯片的溫升，但是器件的發(fā)熱條件和器件的耐熱性以及散熱條件有關(guān)。所以，這個(gè)裝置的功耗具有一定的容差。根據(jù)熱阻定律，這個(gè)值可以表示為：PD=TJ TC/RT，其中“TJ”為額定結(jié)溫（TJ=150℃），“TC”為殼體溫度，“RT”為結(jié)與殼體之間的穩(wěn)態(tài)熱阻，“TJ”表示裝置的耐熱性，“TC”和“RT”表示設(shè)備的散熱條件，“PD”是設(shè)備的加熱條件。它必須要在設(shè)備的耐熱性以及開(kāi)關(guān)電源散熱條件之間取得平衡。