高功率密度电源模块的热设计研究(2)
2024-01-02

因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离模块电源,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加

开关电源是所有电子设备的电源。泸定县模块化电源是开关电源的一种,已广泛应用于信号接入设备、转换设备、通信设备、汽车、航空等领域。泸定县对本文研究的模块电源主要应用于通信领域。随着4G/5G技术的发展,移动通信设备(如智能手机)得到了广泛应用,对通信电源模块的功率要求越来越高,希望的尺寸越来越小,因此,电源模块的功率密度会越来越高,产生的热量也会越来越多,而热量是影响电源模块可靠性的重要因素。本文对高功率密度模块电源的热设计进行了如下研究。**。解决模块的热源问题,也就是降低模块的热量。在解决热源方面,主要是提高模块效率,降低元器件功耗。本文通过对几种常见电源拓扑的比较分析,结合模块化电源的特点,采用硬开关全桥电路拓扑,结合同步整流技术、并联均流技术和平面变压器的应用,使整个模块的效率达到96%以上,大大降低了模块的损耗。第二。解决模块散热问题,就是想办法将模块热源的热量散发出去。为解决模块散热问题,本文主要从以下两个方面展开:1 .摘要:通过分析PCB板结构对散热的影响,对PCB板的层数、覆铜厚度、叠层和散热通孔进行合理设计,并利用FLOTHERM热仿真软件进行仿真验证,确保PCB板热设计满足设计要求。2.基于*热学理论,从理论上分析了散热器的一些参数对散热的影响。采用正交试验设计的方法对热沉的主要参数进行优化,并通过热仿真软件FLOTHERM进行仿真验证,确保热沉参数的优化效果,满足设计要求。第三。根据模块的测试需求,搭建测试系统,并使用该系统对模块原型进行测试。测试结果表明,在风速200LFM及以上、环境温度不超过45℃的条件下,模块电源输出功率可达1000W,满足项目要求。