Инженеры-разработчики энергосистем всегда хотят достичь более высокой плотности мощности в меньшей области печатной платы для серверов центров обработки данных и базовых станций LTE, которые должны поддерживать высокие токовые нагрузки, такие как FPGA, ASIC, PCB и микропроцессоры, которые потребляют все больше и больше энергии. Это особенно верно. Для достижения более высоких выходных токов все чаще используются полифазные системы. PCB Для достижения более высоких уровней тока в меньшей области печатной платы разработчики системы начали отказываться от дискретных решений по мощности и выбирать силовые модули. Это связано с тем, что силовые модули предлагают популярный выбор для снижения сложности проектирования источника питания и решения проблем с печатной платой (PCB), связанных с преобразователями постоянного / постоянного тока.
В этой статье рассматривается многоуровневый подход к компоновке печатных плат, в котором используются сквозные макеты, чтобы максимизировать тепловые характеристики двухфазного силового модуля. Силовой модуль может быть сконфигурирован как два 20А однофазных выхода или один 40A двухфазный выход. Пример конструкции печатной платы с сквозными отверстиями используется для рассеивания тепла от силового модуля для достижения более высокой плотности мощности и работы без радиатора или вентилятора.
Итак, как этот силовой модуль может достичь такой высокой плотности мощности? Показанный силовой модуль обеспечивает очень низкое тепловое сопротивление θ всего 8,5 ° C / Вт, поскольку его подложка использует материал меди. Для рассеивания тепла от силового модуля PCB силовой модуль монтируется на высокоэффективной тепловой плате с прямыми монтажными характеристиками. Многослойная печатная плата имеет верхний слой трассировки (на котором смонтирован силовой модуль) и две заглубленные медные плоскости, соединенные с верхним слоем с помощью сквозных отверстий. Эта структура имеет очень высокую теплопроводность (низкое тепловое сопротивление), что позволяет легко рассеивать тепло от силового модуля.