Os engenheiros de projeto de sistemas de energia sempre desejam obter maior densidade de potência em áreas de PCBs menores para servidores de data center e estações base LTE que precisam suportar altas cargas de corrente, como FPGAs, ASICs, PCB e microprocessadores que consomem cada vez mais energia. A fim de alcançar maiores correntes de saída, os sistemas polifásicos são cada vez mais utilizados. PCB Para atingir níveis de corrente mais altos em uma área menor de PCB, os projetistas de sistemas começaram a abandonar as soluções de energia discreta e selecionar os módulos de energia. Isso ocorre porque os módulos de energia oferecem uma opção popular para reduzir a complexidade do projeto da fonte de alimentação e resolver os problemas de layout da placa de circuito impresso (PCB) associados aos conversores DC / DC.
Este artigo discute uma abordagem de layout de PCB multicamada que usa layouts through-hole para maximizar o desempenho térmico de um módulo de energia de duas fases. O módulo de energia pode ser configurado como duas saídas monofásicas de 20A ou uma saída dupla de 40A. Um exemplo de projeto de placa de circuito com furos de passagem é usado para dissipar o calor do módulo de energia para obter densidades de energia mais altas e trabalhar sem um dissipador de calor ou ventilador.
Então, como este módulo de potência pode atingir uma densidade de potência tão alta? O módulo de potência ilustrado fornece uma resistência térmica muito baixa θ de apenas 8,5 ° C / W, porque seu substrato usa material de cobre. Para dissipar o calor do módulo de potência, PCB, o módulo de energia é montado em uma placa de circuito térmico altamente eficiente com características de montagem direta. A placa de circuito multicamadas tem uma camada de traço superior (na qual o módulo de energia é montado) e dois planos de cobre enterrados conectados à camada superior usando vias. Esta estrutura tem uma condutividade térmica muito alta (baixa resistência térmica), facilitando a dissipação de calor do módulo de potência.