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RECOM 高效轉換器無須散熱器

RECOM 高效轉換器無須散熱器

2022/9/21 9:50:07

從驅動 LED 到供電給筆記本和智能消費電子設備,如果要盡量降低功耗和優化性能就必須使用高效電源。

低效電源有較高的內部功耗轉化為熱量。因此需要額外的成本來考慮如何散熱、更大的尺寸、更低的可靠性、以及帶來的電子系統整體性能的下降。

事實上隨著整個系統變得更加強大和緊湊,電子產品的熱管理一直是每個行業的工程師不斷面臨的挑戰。雖然有許多新的解決方案可以通過熱功率組件和封裝進行散熱,例如風扇、液體冷卻和散熱器等,但為了提高系統的熱性能表現,諸多產品可以通過優化自身熱性能,從而最大限度地減少了外部熱管理的需求。

推進熱管理解決方案

盡管由于材料改善和新穎的設計技術,散熱技術在近年來得以不斷進步,但它們仍是相對龐大的組件,往往會大幅度增加電源的尺寸和重量以及整個物料清單的成本。此外,如果系統需要強制風冷來作為熱管理解決方案,那么電力系統的尺寸會進一步增加,可靠性也會下降。

因此,去除電源散熱器有許多優點。系統設計人員必須通過提高單元效率來降低熱量浪費,或是提出更好的散熱設計。例如,一些電源是通過外殼散熱,這樣就不需要使用額外的散熱器。

然而對 AC/DC 和 DC/DC 轉換器而言,避免產生熱量是一種更有效的解決方式,而且在負載范圍內保持高效率對所有類型的電子產品來說越發重要。例如,一個 800W 電源的效率為 90%。10% 的損耗會產生大約 80W 的熱量,必須通過適當的材料和熱設計來散熱,以確保印刷電路板 (PCB) 上的組件在運作時不會超過規定的溫度而導致故障。

若電源的效率從 90% 提高到 95%,功耗將降低 50%(從 80W 降低到 40W),讓電源轉換系統的熱量更易于管理。

由此可見,選擇高效的電源對系統設計來說至關重要。如果在負載范圍內使用更高效的電源,系統將散發更少的熱量以簡化熱管理,進而消除風冷或特殊散熱器的需求。

優化性能表現

RECOM 自豪地表示,他們可以為各種應用提供緊湊、經濟高效的 AC/DC、DC/DC 轉換器和開關穩壓器。RECOM認為在為特定應用選擇最合適的器件時,轉換器的效率通常是關鍵的決定因素,特別是PCB 安裝模塊的功率密度可能很高。

RECOM 的工程師開發了針對此類應用的高效電源,結合了最新架構和創新拓撲、先進 3D 電源封裝 (3DPP)技術、優化組件以及創新熱管理解決方案,讓此類產品有最高的效率以提供高功率密度、轉換效率、靈活性和高可靠性。

提到 3DPP,兩個關鍵參數 Ψjt 和 θja定義了功率封裝或組件的整體多路徑熱阻,RECOM利用這種封裝技術來降低這兩個參數以控制最終工作溫度和外殼溫度保持在范圍之內(圖1)。

RECOM 成功開發了高功率密度 3DPP 產品,它們專為高性能、高效率的設備而設計,無需主動冷卻或使用大型無源散熱器。

舉個例子,RECOM 的 30W 非隔離 RPMB/RPMH 系列,該系列采用熱增強型 25 焊盤的 LGA 封裝,長寬高為 11.7 毫米 x 12.19 毫米 x 3.75 毫米。這些緊湊的一體式電源模塊提供 99% 的效率且無需散熱器。

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圖 1. 3DPP 降低功率封裝/組件的整體熱阻,無須大型無源散熱器。資料來源:RECOM。

RECOM使用自動化測試系統、恒溫恒濕箱和可控強制風冷進行完全測試,為數據表提供準確的溫度數據和降額信息,例如熱阻抗和最大外殼溫度、效率與負載圖表,以及溫度降額圖,包括標準器件和在極端工作環境下使用散熱片的器件。

此外,為了幫助客戶選擇此類型的高效電源,RECOM還制作了參數查詢工具,協助系統設計人員針對不同的最終應用選擇最適合的電源,以使他們能夠確信電源轉換器在極端溫度的環境下仍能保持正常的性能。如需了解更多信息請與我們聯系。

審核編輯(
王靜
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