Kraftsystemdesigners vill alltid uppnå högre effekttäthet i mindre PCB-områden för datacenterservrar och LTE-basstationer som behöver stödja högströmslast som FPGA, ASIC, PCB och mikroprocessorer som konsumerar mer och mer ström. Detta är särskilt sant. För att uppnå högre utgångsströmmar används flerfasiga system i allt högre grad. PCB För att uppnå högre strömnivåer i mindre PCB-områden började systemdesigners överge diskreta energilösningar och välja effektmoduler. Detta beror på att kraftmoduler erbjuder ett populärt val för att minska strömkomplexkomplexiteten och lösa problem med utskriftskort (PCB) som hör samman med DC / DC-omvandlare.
I den här artikeln diskuteras ett flersidigt PCB-layout-tillvägagångssätt som använder layout för genomgående hål för att maximera termisk prestanda för en tvåfas strömmodul. Effektmodulen kan konfigureras som två 20A enfasiga utgångar eller en enda 40A dubbelfas utgång. Ett exempel på kretskortsdesign med genomgående hål används för att avleda värme från effektmodulen för att uppnå högre effektdensiteter och arbeta utan kylfläns eller kylfläns.
Så hur kan denna effektmodul uppnå en sådan hög effektdensitet? Den illustrerade effektmodulen ger en mycket låg värmebeständighet θ på endast 8,5 ° C / W, eftersom dess substrat använder kopparmaterial. För att avleda värme från kraftmodulen är PCB-modulen monterad på ett högeffektivt termiskt kretskort med direkta monteringsegenskaper. Kretskortet med flera skikt har ett toppspårskikt (där kraftmodulen är monterad) och två begravda kopparplan kopplade till toppskiktet med hjälp av vias. Denna struktur har en mycket hög värmeledningsförmåga (låg värmebeständighet), vilket gör det enkelt att sprida värme från kraftmodulen.