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来源：发布时间：2019-05-15 点击量：1132

你知道3D打印机电源等开关电源的热设计吗？

现代化的进程进步得让人目瞪口呆，任何电子产品的发展也是同样，你知道吗，关于3D打印机电源等开关电源的热设计吗？今天本文就来叙叙，请看下面。

3D打印机电源等开关电源内部过高的温升将会导致温度敏感的半导体器件、电解电容等元器件的失效。当温度超过一定值时，失效率呈指数规律增加。完整的热设计包括两个方面：一如何控制发热源的发热量;二如何将热源产生的热量散出去。

控制 3D打印机电源等开关电源发热量的设计
3D打印机电源等开关电源中主要的发热元器件为半导体开关管、功率二极管、高频变压器、滤波电感等。不同器件有不同的控制发热量的方法。功率管是高频开关电源中发热量较大的器件之一，减小它的发热量，不仅可以提高功率管的可靠性，而且可以提高开关电源的可靠性，提高平均无故障时间(MTBF)。开关管的发热量是由损耗引起的，开关管的损耗由开关过程损耗和通态损耗两部分组成，减小通态损耗可以通过选用低通态电阻的开关管来减小通态损耗;开关过程损耗是由于栅电荷大小及开关时间引起的，减小开关过程损耗可以选择开关速度更快、恢复时间更短的器件来减少。但更为重要的是通过设计更优的控制方式和缓冲技术来减小损耗，如采用软开关技术，可以大大减小这种损耗。减小功率二极管的发热量，对交流整流及缓冲二极管，一般情况下不会有更好的控制技术来减小损耗，可以通过选择高质量的二极管来减小损耗。对于变压器二次侧的整流可以选择效率更高的同步整流技术来减小损耗。对于高频磁性材料引起的损耗，要尽量避免趋肤效应，对于趋肤效应造成的影响，可采用多股细漆包线并绕的办法来解决。

3D打印机电源等开关电源的散热设计
MOS管导通时有一定的压降，也即器件有一定的损耗，它将引起芯片的温升，但是器件的发热情况与其耐热能力和散热条件有关。由此，器件功耗有一定的容限。它必须在器件的耐热能力和散热条件之间取得平衡。

3D打印机电源等开关电源的散热有三种基本方式：热传导、热辐射、热对流。根据散热的方式，可以选自然散热：加装散热器;或选择强制风冷：加装风扇。加装散热器主要利用热传导和热对流，即所有发热元器件均先固定在散热器上，热量通过传导方式传递给散热器，散热器上的热量再通过能流换热的方式由空气传递热量，进行散热。

3D打印机电源等开关电源的散热仿真
散热仿真是开发电源产品以及提供产品材料指南一个重要的组成部分。优化模块外形尺寸是终端设备设计的发展趋势，这就带来了从金属散热片向 PCB 覆铜层散热管理转换的问题。当今的一些模块均使用较低的开关频率，用于开关模式电源和大型无源组件。对于驱动内部电路的电压转换和静态电流而言，线性稳压器的效率较低。

随着功能越来越丰富，性能越来越高，设备设计也变得日益紧凑，这时IC级和系统级的散热仿真就显得非常重要了。

一些应用的工作环境温度为 70 到 125℃，并且一些裸片尺寸车载应用的温度甚至高达 140℃，就这些应用而言，系统的不间断运行非常重要。进行电子设计优化时，上述两类应用的瞬态和静态最坏情况下的精确散热分析正变得日益重要。

欢迎来了解更多关于3D打印机电源等开关电源的散热设计的内容，希望能帮到点大家对开关电源的深入了解上又更近一步。

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