解讀引起電源模塊發(fā)熱的四大原因

電源模塊在電壓轉換過(guò)程中有能量損耗，產(chǎn)生熱能導致模塊發(fā)熱，降低電源的轉換效率，影響電源模塊正常工作，并且可能會(huì )影響周?chē)渌骷男阅?，這種情況需要馬上排查。但什么情況下會(huì )造成電源模塊發(fā)熱嚴重呢？具體原因如下所示：

一、使用的是線(xiàn)性電源

線(xiàn)性電源工作原理如下圖1，通過(guò)調節調整管RW改變輸出電壓的大小。由于調整管相當于一個(gè)電阻，電流經(jīng)過(guò)電阻時(shí)會(huì )發(fā)熱，導致效率不高。

圖1 線(xiàn)性電源原理圖

為了防止電源模塊發(fā)熱嚴重，可采取以下措施：加大散熱片、實(shí)行風(fēng)冷、導熱材料解決（導熱硅脂、導熱灌封膠）、改用開(kāi)關(guān)電源。

二、負載太小

電源輕載，即電源電路負載阻抗比較大，這時(shí)電源對負載的輸出電流比較小。有些電源電路中不允許電源的輕載，否則會(huì )使電源電路輸出的直流工作電壓升高很多，造成對電源電路的損壞。一般電源模塊有最小的負載限制，各廠(chǎng)家有所不同，普遍為10%左右。

如果輸出負載太輕，建議在輸出端并聯(lián)一個(gè)假負載電阻，如圖2所示。該假負載電阻功率加上實(shí)際負載功率之和>10%負載。

圖2 負載太小，并聯(lián)假負載

三、負載過(guò)流

電源過(guò)載，與電源輕載情況恰好相反，就是電源電路的負載電路存在短路，使電源電路輸出很大的電流，且超出了電源所能承受的范圍。

對于無(wú)過(guò)流保護的電源模塊，輸出需要穩壓、過(guò)壓及過(guò)流保護的最簡(jiǎn)單方法就是在輸入端外接一帶過(guò)流保護的線(xiàn)性穩壓器，如圖3所示。

圖3 負載過(guò)流，增加線(xiàn)性穩壓器

四、環(huán)境溫度過(guò)高或散熱不良

使用模塊電源前，務(wù)必考慮電源模塊的溫度等級和實(shí)際需要的工作溫度范圍。根據負載功率和實(shí)際的環(huán)境溫度進(jìn)行降額設計。

如P_FLS-1W，標出的降額曲線(xiàn)如下圖4所示，從圖中可明確知道，工作溫度范圍是-40~105℃，在高溫85℃以上后，需降功率使用，在105℃時(shí)，最大的允許輸出功率為0.8W。

圖4 P_FLS-1W的溫度降額曲線(xiàn)

    以某品牌P系列全工況優(yōu)選定壓電源為例，在解決模塊電源發(fā)熱的問(wèn)題上，從方案選擇、元器件選擇到PCB設計突破眾多的技術(shù)瓶頸，圖5是ZLG致遠電子P系列電源模塊在25℃、濕度40%~75%，輸入標稱(chēng)電壓和輸出純阻模式下測得的溫度。

圖5 P系列電源模塊外殼溫度