開關(guān)電源熱設計的強制通風、金屬PCB和元件布置

　　1 自然風冷與強制風冷

　　在開關(guān)電源的實際設計中，通常采用自然風冷與風扇強制風冷兩種形式。自然風冷的散熱片安裝時應使散熱片的葉片豎直向上放置，若有可能則可在PCB上散熱片安裝位置的周圍鉆幾個通氣孔，便于空氣的對流。

　　強制通風冷卻是利用風扇強制空氣對流，所以在風道的設計上同樣應使散熱片的葉片軸向與風扇的抽氣方向一致，為了有良好的通風效果，越是散熱量大的器件越應靠近排氣風扇，在有排氣風扇的情況下,散熱片的熱阻見表。

　　表 在有排氣風扇的情況下散熱片的熱阻

　　2金屬PCB

　　隨著開關(guān)電源的小型化，表面貼片元件廣泛地應用到實際產(chǎn)晶中，這時散熱片難以安裝到功率器件上。當前克服這個問題的主要方法，是采取金屬PCB作為功率器件的載體，主要有鋁基敷銅板、鐵基敷銅板、金屬PCB的散熱性能遠好于傳統(tǒng)的PCB，而且可以貼裝SIVD元件。另有一種銅芯PCB，基板的中間層是銅板絕緣層采用高導熱的環(huán)氧玻纖布黏結(jié)片或高導熱的環(huán)氧樹脂，它可以雙面貼裝SMD元件，大功率SND元件可以將SMD自身的散熱片直接焊接在金屬PCB上，利用金屬PCB中的金屬板來散熱。

　　3發(fā)熱元件的布置

　　開關(guān)電源中主要的發(fā)熱元件有大功率半導體器件及其散熱器，功率轉(zhuǎn)換變壓器，大功率電阻等。發(fā)熱元件布局的基本要求是按發(fā)熱程度的大小，由小到大排列，發(fā)熱量越小的器件越要排在開關(guān)電源風道風向的上風處，發(fā)熱量越大的器件越要靠近排氣風扇。

　　為了提高生產(chǎn)效率，經(jīng)常將多個功率器件固定在同一個大散熱器上，這時應盡量使散熱片靠近PCB的邊緣放置。但與開關(guān)電源的外殼或其他部件至少應留有1cm以上的距離。若在一塊電路板中有幾塊大的散熱器，則它們之間應平行且與風道的風向平行。在垂直方向上則發(fā)熱小的器件排在最低層而發(fā)熱量大的器件排在較高處。

　　發(fā)熱器件在PCB的布局上應盡可能遠離對溫度敏感的元器件，如電解電容等。