电源模块外壳温度估算步骤

电源模块外壳温度估算步骤
在一般应用中，通常采用实际测量来得出实际外壳温度。但在部份情况下，实际测量无法实现；此时则可通过估算的方式得出大概的外壳温度。
下面就通过电源模块的实际范例，介绍电源模块外壳温度估算的步骤，以避免模块工作超过最高外壳工作温度。
估算步骤如下：
STEP 1 --- 确定电源模块最大的操作环境温度(Ta)
STEP 2 --- 估算最大输出功率(Po)
估算实际应用时，所需的最大输出功率Po。如果是多路输出，则指多路输出的总输出功率。计算方程式为

STEP 3 --- 确定转换效率(η)
一般模块只提供额定输入电压在满负载输出功率及25℃环境温度下的效率值，实际上在不同的负载情况或输入电压时，以及不同的操作环境温度，效率会发生一些改变，博大科技电源模块在规格书内都已提供上述的效率曲线图，可依照实际的条件，查询转换效率。
STEP 4 --- 确定外壳对环境的热阻(θca)
热阻定义为单位消耗功率所产生的上升温度，通常以℃/W表示。
STEP 5 --- 估算电源模块本身所产生之消耗功率(Pd)。
方程式如下：

STEP 6 --- 估算电源模块外壳的工作温度（Tc）。
方程式如下：

STEP 7 --- 确认上述外壳工作温度应在最高工作温度以下。

假设实际操作条件如下：
-- 最大操作环境温度(Ta)为50℃
-- 输入电压(Vin)为48V时
-- 输出电压(Vout)为5V时
-- 实际负载电流(Iout)为6.4A。(6.4A / 8.0A = 80%满负载)
-- 实际输出功率(Po)为5Vout * 6.4A = 32W
依规格书所提供的输出负载及输入电压对效率的曲线图可查出，在Vin=48V，Iout=80%满负载时的转换效率η=92%

由规格书中可以查询到，在不加散热片及无强制气流的情况下
θca = 9.2 (℃/W)

计算电源模块之消耗功率：

计算电源模块外壳温度：

结论：
在此操作条件下，外壳温度（Tc）约为75.6℃，低于额定温度100℃，故符合工作温度和设计使用要求。