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导热硅胶片在电源散热中的应用与解决方案

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4 天前

390 电源

开关电源已经普遍运用到当下的各类电子设备上，其单位功率密度也在不断提升。

开关电源内部的温度过高，便会导致对温度敏感的半导体器件、电解电容等元器件工作失效。

统计显示，超过55%的电子器件失效源于“热失效”，当温度超过一定值，失效率呈指数规律增加。

在大功率电源中，整流桥堆、大电流整流管、大功率三极管、场效应管等大功率半导体器件会产生大量热量。

如果这些热量不能及时有效地散发出去，将直接影响电源的正常工作和稳定性。

导热硅胶片的特性与优势

导热硅胶片是一种采用软性硅胶导热材料制成的界面缝隙填充垫片，具有良好的导热能力、绝缘性能、柔软而富有弹性等特点。

它被置于功率发热器件与散热结构件之间，将功率模块产生的热量有效地传递到散热部件，实现系统散热。

与传统的散热方案相比，导热硅胶片具有多重优势：

卓越的热传导性能：导热硅胶片可以紧密贴合在芯片表面与散热基板之间，能减少接触热阻，以提高导热效率。

良好的填充效果：软性导热硅胶片材料的特性决定了其具有良好的填充效果，特别是采取一定的压缩量使用可以使得热阻更小，导热效果更好。

电气绝缘与减震：材料本身还具有良好的电气绝缘效果以及减震效果。

便于安装与使用：导热硅胶片的使用十分方便，不易损耗，便于散热模组的安装。产品本身可具有自粘性而无需额外表面粘合剂。

导热硅胶片在开关电源中的典型应用

在开关电源散热设计中，导热硅胶片主要应用于以下场景：

芯片与散热器之间的热传导：将导热硅胶片安装在需要散热的芯片对应的PCB板底部，和外壳之间需散热的芯片热源和散热器之间。

大功率半导体器件的散热：对于电源中的整流桥堆、大电流整流管、大功率三极管、场效应管等发热量较大的部件，导热硅胶片能有效传递热量。

汽车电源应用：在新能源汽车的OBC（车载充电器）中，导热硅胶片可用于存在的大量功率元件散热，解决元器件刺穿材料和硬度过大的问题。

导热硅胶片在电源散热中的实施方法

正确的应用方法对发挥导热硅胶片的性能至关重要：

表面准备：确保安装表面清洁、干燥、无油污。

精准裁切：根据在PCB板上元器件大小进行裁剪，撕掉一面的保护膜，对准元器件进行粘接。

避免气泡：在粘贴过程中，如发现气泡或不平整需重复粘接过程保证应用质量。

适量压缩：采取一定的压缩量使用可以使得热阻更小，导热效果更好。

电源散热方案选型指南

为特定电源产品选择导热硅胶片时，需要考虑以下关键因素：

导热系数：根据电源设备的功率密度和散热需求选择合适的导热系数。

厚度与硬度：选择适合的厚度和硬度以确保良好填充间隙的同时不会对元件造成过度压力。

电气绝缘性能：根据电源设备的工作电压选择合适的绝缘材料。

阻燃等级：选择符合相应安全标准的阻燃等级。

本主题由 liuyongwangzi 于 4 天前审核通过

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