何时何地使用VRM的PCB散热片吗?

我们都知道一个CPU需要散热片为了呆在一个安全的温度,但支持组件,没有得到应有的重视是VRM。VRMs,单级或多级,是否需要一个散热器,以保持在正确的操作温度。

在VRMs由离散的组件,您将有困难如果你决定使用VRM散热片温度调节。在VRM asic芯片的设计本身决定VRM散热片是必要的。如果任一类型的VRM设计得当,你不需要包括过度的热管理措施,除非你决定超频显卡…

何时使用VRM散热片

何时使用的主题VRM散热片相当有趣。这取决于很多因素,包括离散的组件中使用你的董事会,热导率PCB基板上,任何其他活动降温措施的存在,不管你是使用单级或多级VRM。让我们快速记得VRM的运作,并生成热的地方。

一个VRM通常实现为一个巴克转换器,所以它使用一个较低的PWM信号占空因数功率MOSFET开关。输出电压调节两个层次之间的一个大电容器。一个单级VRM包含两个场效应管,而多级VRM每阶段包含两个场效应管。每个阶段的mosfet开关,然后调节的监管水平VRM的LC电路输出。

如果你看一个典型的功率场效应晶体管,你会看到一个大金属垫的背面组件;这是MOSFET的散热片。我看过一些设计师定制散热器直接附加到这些垫提供散热。

功率MOSFET内置散热片。

一旦放置在黑板上,功率MOSFET角度的面,这意味着MOSFET散热器坐直接对董事会。通常情况下,这些板焊接铜热垫,使热量转移到董事会通过的背后热通过。大部分的热量会积累在桨,和将MOSFET桨董事会意味着董事会本身就像一个散热器。如果你暴露一个电脑主板和定位VRM mosfet,试着打开电脑,等待系统加热。你会发现董事会变得很热。

场效电晶体在VRM(见右边的这幅图像)。注意,MOSFET散热片像VRM散热片的热调节。

在上面的例子中,每个MOSFET的顶面是绝缘,所以很少的热量流动从董事会和额外的散热片上的这些组件不是必需的。一些制造商仍将添加散热片组件表面装饰的目的。一些现代VRMs设计的热垫场效应管的顶部表面,主要是用于gpu。在这些,散热器是至关重要的,因为这些VRMs不要使用主板的散热片。

在将一个额外的VRM散热片

如果你需要一个额外的散热器,它应该被放置在哪里?对董事会如果MOSFET垫坐,背面板的温度达到不可接受,那么你想要把一个散热片的背面。这样做的一个方法是延长MOSFET的铜热垫的背面板。在组装期间,你可以放置一个热垫或其他热界面材料(TIM)直接在铜。然后直接把散热器热垫,如下所示。这将把热量从董事会和消散的周围的空气。

VRM散热器连接板的背面。

单级和多级VRM散热器和温度

请注意,多级VRM有一些优势超越权力稳定收益。多级VRM已经降低纹波的输出电压与单级VRM运行在同一频率。如果你想要一个单级多级VRM VRM提供相同的波纹,然后单级VRM需要运行在更高脉宽调制频率。这将导致你的单级VRM达到更高的温度比同等多级VRM与相同的脉动。

如果你需要很酷的每个阶段的多级VRM在一起,您可以使用一个共享的散热片,跨越所有的组件。这需要放置垫在每个阶段(在董事会或组件)的顶部和连接一个大型散热器VRM的所有阶段。这是一些用于VRMs高性能显卡和绝对推荐如果你超频系统。

最后,有一些数字和模拟VRM控制器集成电路市场上可用。这些芯片可以支持多级VRM 6阶段,提供极其平滑的输出电压。这些ICs也产生大量的热量,这里列出和散热片安装策略同样适用于这些ICs。

建筑布局与VRM散热片可以是困难的,但是你可以很容易地布局VRM和添加任何需要当你使用散热片正确的PCB设计和分析软件。OrCAD PCB设计者和节奏的全部分析工具套件可以帮助你与热管理复杂的布局,以确保你的下一个产品是设计。

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