圖1 穩態工作時MOS管波形Vds_max=57.2V
圖2 輸出短路時MOS管波形Vds_max=67.2V
圖3 起機瞬態時MOS管波形Vds_max=59V
由于電源模塊越趨于小型化，功率密度相應越來越高，電源模塊有關熱設計方面的問題尤其突出。特別是對使用有電解電容的電源模塊，高溫會使電解電容的電解液加速消耗，大大減少電解電容的壽命。高溫會使元器件材料加速老化，例如使得變壓器漆包線的絕緣特性降低，導致絕緣耐壓不良甚至造成匝間短路。因此好的熱設計不僅可延長電源模塊和其周圍元器件的使用壽命，還可使整個產品發熱均勻，減少故障的發生。
電源模塊熱設計的基本任務是：通過熱設計在滿足性能要求的前提下盡可能減少模塊內部產生的熱量，減少熱阻，選擇合理的冷卻方式。發熱元器件要盡可能使其分散布局。設計PCB板時要保證印制線的載流容量，印制線的寬度必須適于電流的傳導。對于大功率的貼片元器件，可以采用大面積敷銅箔的方式，以加大PCB的散熱面積。電源模塊內部可通過填充導熱硅膠和樹脂等來降低模塊內部元器件的溫升。對于體積較大的電源模塊，可以使用散熱片進行散熱，增加對流和輻射的表面積從而大大地改善了電子器件的散熱效果。
對于還沒灌封的電源模塊，可以采用紅外熱成像儀對整個電源模塊進行“面”的測溫，紅外熱成像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。然后經過分析，再采用熱電偶配合數據采集設備重點對MOS管，整流二極管，變壓器等溫升高的關鍵元器件進行“點”的測溫。從面到點，嚴格測試，保證元器件的溫度降額滿足要求。
圖4 某電源模塊常溫下的熱成像圖
例如對于某電源模塊，常溫長時間工作后采用紅外熱成像儀測試其表面溫度如圖4所示，其中MOS管常溫不灌封實測的最高溫度為85.5℃，然后采用熱電偶配合數據采集儀對填充灌封膠的成品在高溫條件下測試其各種情況下的溫度，最高為97.2℃，對于最高溫度為175℃的MOS管，其溫度降額滿足Ⅰ級降額。
所以除了基本性能參數測試，全面的高低溫測試，電應力和熱應力測試，保證足夠的降額設計要求，并通過長時間的老化測試，才可以判斷電源模塊是否安全可靠。ZLG致遠電子自主研發的電源模塊，都是通過嚴格的降額設計和全面的高低溫測試的，產品性能和可靠性有足夠的保障。
