基于FPGA+DSP架構的高速通信接口設計與實(shí)現

根據上述計算散熱器的熱阻抗須選用3.6℃/w以下的散熱器.從散熱器散熱面積設計圖中可以查到:使用2mm厚的鋁材至少需要200cm2,因此需選用140*140*2mm以上的鋁散熱器.

注：在實(shí)際運用中，tjmax必須降額使用，以80%額定節溫來(lái)代替tjmax確保功率管的可靠工作。

4、自然風(fēng)冷與強制風(fēng)冷

開(kāi)關(guān)電源的實(shí)際設計過(guò)程中，通常采用自然風(fēng)冷與風(fēng)扇強制風(fēng)冷二種形式。自然風(fēng)冷的散熱片安裝時(shí)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?chē)@幾個(gè)通氣孔便于空氣的對流。
　　
強制風(fēng)冷是利用風(fēng)扇強制空氣對流，所以在風(fēng)道的設計上同樣應使散熱片的葉片軸向與風(fēng)扇的抽氣方向一致，為了有良好的通風(fēng)效果越是散熱量大的器件越應靠近排氣風(fēng)扇，在有排氣風(fēng)扇的情況下，散熱片的熱阻如下表所示：

5、金屬pcb
　　
隨著(zhù)開(kāi)關(guān)電源的小型化，表面貼片元件廣泛地運用到實(shí)際產(chǎn)品中，這時(shí)散熱片難于安裝到功率器件上。當前克服該問(wèn)題主要采取金屬pcb作為功率器件的載體，主要有鋁基覆銅板、鐵基覆銅板，金屬pcb的散熱性遠好于傳統的pcb且可以貼裝smd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)氧玻纖布粘結片或高導熱的環(huán)氧樹(shù)脂，它是可以雙面貼裝smd元件，大功率smd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(lái)散熱。

6、發(fā)熱元件的布局

開(kāi)關(guān)電源中主要發(fā)熱元件有大功率半導體及其散熱器，功率變換變壓器，大功率電阻。發(fā)熱元件的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(kāi)關(guān)電源風(fēng)道風(fēng)向的上風(fēng)處，發(fā)熱量越大的器件要越靠近排氣風(fēng)扇。

為了提高生產(chǎn)效率，經(jīng)常將多個(gè)功率器件固定在同一個(gè)大散熱器上，這時(shí)應盡量使散熱片靠近pcb的邊緣放置。但與開(kāi)關(guān)電源的外殼或其它部件至少應留有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(fēng)道的風(fēng)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)熱大的器件排在較高處。

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

7、結語(yǔ)

開(kāi)關(guān)電源的熱設計應充分考慮產(chǎn)品所處的工 作環(huán)境及實(shí)際的工作狀態(tài)并將上述幾種方法綜合運用才能設計出既經(jīng)濟又能充分保證半導體散熱的開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品。