Inžinieri dizajnu energetických systémov vždy chcú dosiahnuť vyššiu hustotu výkonu v menšej oblasti plošných spojov pre servery dátových centier a základňových staníc LTE, ktoré potrebujú podporovať vysoké prúdové zaťaženia, ako sú FPGA, ASIC, PCB a mikroprocesory, ktoré spotrebúvajú stále viac a viac energie. Na dosiahnutie vyšších výstupných prúdov sa stále viac využívajú viacfázové systémy. Dosky plošných spojov Aby sa dosiahla vyššia úroveň prúdu v menšej oblasti plošných spojov, začali systémoví dizajnéri opustiť diskrétne energetické riešenia a vybrať si energetické moduly. Dôvodom je to, že výkonové moduly ponúkajú populárnu voľbu pre zložitosť dizajnu znižovania napájania a riešenie problémov s rozložením dosky s plošnými spojmi (PCB) spojených s DC / DC konvertormi.
Tento článok sa zaoberá viacvrstvovým prístupom rozloženia PCB, ktorý používa usporiadanie cez otvory na maximalizáciu tepelného výkonu dvojfázového napájacieho modulu. Napájací modul môže byť konfigurovaný ako dva 20A jednofázové výstupy alebo jeden 40A dvojfázový výstup. Napríklad dizajn dosky plošných spojov s priechodnými otvormi sa používa na odvádzanie tepla z výkonového modulu na dosiahnutie vyšších hustôt výkonu a pracuje bez chladiča alebo ventilátora.
Tak ako môže tento výkonový modul dosiahnuť tak vysokú hustotu výkonu? Zobrazený výkonový modul poskytuje veľmi nízky tepelný odpor θ len 8,5 ° C / W, pretože jeho substrát používa medený materiál. Na rozptýlenie tepla z napájacieho modulu je napájací modul umiestnený na vysokoúčinnej doske s priamym pripojením. Viacvrstvová doska plošných spojov má vrchnú stopovú vrstvu (na ktorej je namontovaný výkonový modul) a dve poháňané medené lišty, ktoré sú pripojené k hornej vrstve pomocou vinutia. Táto konštrukcia má veľmi vysokú tepelnú vodivosť (nízky tepelný odpor), čo zjednodušuje rozptýlenie tepla z výkonového modulu.