7 IC 級的進一步散熱優化

由于冷卻限制，電源轉換器的熱性能可能會出現問題。這些問題通常在原型設計階段后期發生。幸運的是，許多轉換器的開關頻率是可以改變的。原型構建可以允許采用較慢頻率轉換器所需的更大或額外的元件占位件。

開關頻率會嚴重影響轉換器的功率損耗。如果設計接近建議的最大工作條件，則開關頻率調整可以提供快速解決方案來解決該問題。降低開關頻率將減少轉換器中的交流損耗（開關損耗），因為這些損耗與轉換器中的寄生 FET 電容及其充電和放電的開關頻率直接相關。此外，電感器中的損耗將會下降^[4]，但電感器磁芯材料將決定下降幅度。

圖 7 展示了較快頻率轉換器無法在與較慢頻率轉換器相同的環境溫度和輸出功率下運行。開關頻率選擇應平衡給定應用的器件性能和總體成本。^[5]5

提高設計熱性能的另一個簡單設計更改是選擇合適的電感器。改用損耗更低的電感器將提高轉換器設計效率。交流和直流的具體損耗取決于電感器結構和功率條件。可以通過查看電感器的數據表來確定電感器損耗及其隨轉換器規格的變化。

除電感器選擇之外，電感器放置也是影響電路板熱性能的一個因素。有時，選擇的電感器可以最大限度地減小解決方案尺寸并提高電源的 EMI 性能。該電感器通常具有非常小的物理尺寸和較高的直流電阻。這將導致電感器發熱，尤其是在降壓轉換器輸出電流較高時。對于開關節點面積較小的設計而言，這可能是一個問題，因為電感器會塞滿轉換器并使其充滿熱量。

轉換器設計應平衡 EMI 噪聲和熱性能。如果采用具有合理的直流電阻和開關節點面積的電感器（以便能夠向外傳導電感器的熱量），則可以降低轉換器的 R_θJA。隨著 EMI 標準變得更加嚴格，務必仔細考慮開關節點面積的大小，因為其大小將直接影響降壓轉換器的輻射噪聲特征，降壓轉換器的能量通常會處于 EMI 掃描最嚴格的區域（FM 頻帶）。