何时何地在PCB上使用VRM散热器?

我们都知道CPU需要一个散热器来保持一个安全的温度，但是有一个支持组件没有得到应有的关注，那就是VRM。您的vrm，无论是单级还是多级，都可能需要一个散热器，以保持在正确的工作温度内。

在由离散组件构建的VRM中，如果决定使用VRM散热器进行温度调节，则会遇到一些困难。在VRM专用集成电路中，芯片本身的设计决定了是否需要VRM散热器。如果任何一种类型的VRM设计得当，您都不需要包含过多的热管理措施，当然，除非您决定让GPU超频……

何时使用VRM节点散热器

何时使用VRM散热器的主题相当有趣。这取决于许多因素，包括在您的电路板中使用的分立元件热导率是否存在任何其他主动冷却措施，以及您使用的是单级VRM还是多级VRM。让我们快速回忆一下VRM是如何工作的以及热量是在哪里产生的。

一般情况下，VRM为A巴克转换器，因此它使用低占空比的PWM信号来开关功率MOSFET。输出电压由一个大电容在两个电平之间调节。单级VRM包含两个mosfet，而多级VRM每个级包含两个mosfet。每个级的mosfet依次开关，然后在从VRM输出的LC电路中调节电平。

如果你看一个典型的功率场效应晶体管，你会看到一个大的金属垫在组件的背面;这是MOSFET的散热器。我见过一些设计师将定制的散热器直接安装在这些垫片上，以提供散热。

功率MOSFET内置散热器。

一旦放置在板上，功率MOSFET是面朝下的角度，这意味着MOSFET散热器直接靠在板上。通常情况下，这些板被焊接到一个铜热垫，这使得热量通过移动到板的背面热通过。大部分的热量将积聚在桨上，将MOSFET桨对着板意味着板本身就像一个散热器。如果暴露计算机主板并定位VRM mosfet，请尝试打开计算机并等待系统加热。你会发现板的背面变得非常热。

在一个VRM mosfet(见此图像的右侧)。请注意，MOSFET散热器的热调节作用类似于VRM散热器。

在上面所示的例子中，每个MOSFET的顶部表面是绝缘的，所以很少有热量从板上流出，在这些组件的顶部额外的散热器是不必要的。一些制造商仍然会在组件表面添加散热器用于装饰目的。一些现代的vrm被设计成mosfet的热垫在顶部表面，这主要用于gpu。在这些设备上，散热器是必不可少的，因为这些vrm不使用主板作为散热器。

VRM多安装一个散热器在哪里

如果你确实需要一个额外的散热器，它应该放在哪里?如果MOSFET衬垫靠在板上，并且板的背面达到了不可接受的温度，那么你会想要在板的背面放一个散热器。一种方法是将MOSFET的铜热垫延伸到板的背面。在组装过程中，您可以放置一个热垫或其他热界面材料(TIM)直接在铜上。然后将散热器直接连接到热垫上，如下所示。这样可以将板背面的热量转移到周围的空气中。

VRM散热器安装在单板的背面。

单级vs多级VRM散热器和温度

请注意，除了电源稳定性的好处之外，多级VRM在这里还有一些优点。在同一频率下，多级VRM输出电压纹波比单级VRM低。如果您希望单级VRM提供与多级VRM相同的波纹，那么单级VRM将需要以更高的电压运行脉宽调制频率。这将导致单级VRM的温度高于具有相同波纹的等效多级VRM。

如果需要同时冷却多级VRM的各个阶段，则可以使用跨所有组件的共享散热器。这需要在每个级(单板的背面或组件的顶部)上放置一个垫片，并在VRM的所有级上连接一个大型散热器。这在一些高性能显卡的vrm中使用，如果您正在超频系统，则绝对推荐使用。

最后，市场上有一些数字和模拟VRM控制器ic。其中一些ic可以支持多级VRM中的6级，提供非常平滑的输出电压。这些ic也产生大量的热量，这里概述的散热器安装策略同样适用于这些ic。

使用VRM散热器构建布局可能很困难，但在使用时可以轻松地布局VRM并添加任何所需的散热器正确的PCB设计和分析软件。OrCAD PCB Designer凯蒂丝也吃饱了分析工具套件可以帮助您在复杂布局中的热管理，以确保您的下一个产品按设计运行。

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