厚膜DC／DC电源的散热优化设计研究

厚膜DC／DC电源的散热优化设计研究
摘要作为电子仪器的动力设施之一，在进行电源集成设计的过程中，需要充分地考虑到电源的散热情况。

本文首先对影响厚膜DC/DC电源散热的主要因素进行了简单概述，探究了外壳结构以及基板厚度对散热效果的影响；随后，在此基础上，重点分析了厚膜DC/DC电源散热的优化设计方法。

本文旨在为关注这一领域的人士提供一些可行性较高的参考意见，不断提升我国电力系统的发展水平。

关键词厚膜DC；DC电源；电源散热
引言
随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高，社会各界对于我国供配电系统，特别是厚膜DC/DC电源散热等方面的问题越来越关注。

在现代化的经营和管理活动中，我国网络通信、航通航天以及交通运输等多个领域，都有厚膜DC/DC模块电源的应用。

因此，如何在此种环境下，深入地分析出厚膜DC/DC 电源散热问题的影响因素，应用更加具有指导意义的方法加以解决，成为相关领域工作人员的工作重点之一。

1 影响厚膜DC/DC电源散热的主要因素
1.1 外壳材料
一般情况下，厚膜DC/DC电源在正常运转的过程中，主要通过设备外壳以及基板材料向外散热。

因此，外壳的材料和基板的厚度都会对厚膜DC/DC电源散热情况产生直接地影响。

对于电源模块来说，外壳是其进行散热的主要途径。

外壳材料会对热传导的性能产生明显的影响，进而影响到厚膜DC/DC电源散热的效率。

通常情况下，当电源设备外壳的热传导性能提升之时，厚膜DC/DC电源芯片的温度會随之下降。

因此，在解决厚膜DC/DC电源散热问题，优化厚膜DC/DC电源散热效果的过程中，需要对外壳的材料进行优化设计，选择热传导效果更为明显的材料，有利于提高厚膜DC/DC电源散热效果，进一步降低厚膜DC/DC电源芯片的温度[1]。

1.2 基板厚度
除了外壳外料之外，基板的材料和厚度，同样会对厚膜DC/DC电源散热效果产生直接影响。

一般来说，当基板的厚度增加时，系统内部各器件的中心温度会随之降低。

但是与此同时，基板厚度增加导致的成本增加以及热应力问题，也不容忽视。

因此，相关领域的工作人员在对基板结构以及厚度进行设计的过程中，需要充分考虑到，基板厚度变化带来的综合性问题。

通过分析和对比，将基板的厚度确定在合理的范围之内。

确保电源设备同时达到良好的机械性能以及导热性能。

2 厚膜DC/DC电源散热的优化设计方法
2.1 模拟厚膜DC/DC电源散热情况试验
在各种提高厚膜DC/DC电源散热效率的方法之中，都离不开模拟厚膜DC/DC电源散热情况试验的方法。

通过设计合理的试验，能够对厚膜DC/DC电源散热的具体的情况进行分析，记录有关的数据和信息，可以为后续的各项设计和优化工作的有序开展，提供更为准确可靠的数据支持。

比如，我国某地区的厚膜DC/DC电源设计部门，采用了金属外壳封装的方法，对进行试验的厚膜DC/DC 电源材料进行了封装，避免了对流散热情况的出现。

在进行试验的过程中，工作人员还发现厚膜DC/DC电源散热情况下，设备外壳的温度最高可以达到85℃。

当对对外散热的情况发生明显改变时，会使会使内部的各元件出现明显的热耦合情况。

此时，工作人员需要进一步提升功率器件的可靠性。

通过对功率器件的热传导能力进行全面提升，避免在厚膜DC/DC电源散热过程中失效[2]。

2.2 优化厚膜DC/DC电源电路集成流程
厚膜DC/DC电源电路主要是由电容器、片式电阻器、二极管以及三极管等通用元器件所组成。

在对厚膜DC/DC电源电路进行设计的过程中，通过将上述的元器件进行二次集成，可以充分提升电路的融合效果。

在这一环节，相关领域的工作人员，可以通过对厚膜DC/DC电源电路集成的流程进行优化设计的方法，达到提高厚膜DC/DC电源散热效率的目的。

比如，我国某地区的电源模块设计和研发部门，在实际的工作中，通过对厚膜基片进行设计和制造，同时对外贴元器件进行组装等两个环节的流程进行优化，达到了合理降低厚膜DC/DC电源温度的效果。

在具体的操作环节中，工作人员首先对电路图形进行了平面化设计，制作了印刷网板。

其次，对厚膜DC/DC电源的基板材料以及浆料进行了合理化选择，采用了丝网印刷的方法，有效地提高了厚膜DC/DC电源集成流程的整体性。

2.3 改进厚膜DC/DC电源混合电路工艺
除了上述两种方法之外，在实际的工作中，通过不断改进厚膜DC/DC电源混合电路工艺的方法，同样也可以达到提高厚膜DC/DC电源散热效率，降低管理成本的目的。

在对厚膜DC/DC电源散热影响因素进行分析之后能够了解到，厚膜DC/DC电源结构中的外壳以及基板材料厚度等方面，对于厚膜DC/DC电源散热的影响最为明显。

因此，采取涂黑厚膜DC/DC电源散热外壳，或者适当安装孔位，加装散热器的方法，都可以在不同程度上，达到设计需求。

比如，我国某地区的厚膜DC/DC电源设计团队，在应用厚膜混合集成技术进行电路设计时，采用了氧化铍和氧化铝等热传导性能较好的材料，有效地达到了厚膜DC/DC 电源散热效率提升的目的。

在对基片进行设计时，该地区的设计团队，采用了锡焊烧结的方法，进行了处理，将真空烧结技术合理地应用到空洞烧结中，产生了极强的控制作用。

3 结束语
综上所述，厚膜DC/DC电源的散热效率会受到外壳材料以及基板材料和厚度的双重影响。

针对此类情况，相关领域的工作人员，在实际的工作中，需要不断地探索合理的散热方法，并且对厚膜DC/DC电源散热的方式进行优化设计。

通过合理试验的方式，对厚膜DC/DC电源散热的情况进行模拟。

对厚膜DC/DC 电源电路的集成流程进行重新设计，改进技术工艺，为行业整体发展做出积极贡献。

参考文献
[1] 王建军，张昊东，谭文华.基于并联同步整流技术的密封结构LLC谐振电源的散热优化设计[J].通信电源技术，2016，33（06）：4-6，12.
[2] 沈亚锋.LED灯具开关电源散热仿真及优化设计研究[J].照明工程学报，2015，26（05）：75-79.。