電源模塊在運行過程中，由于模塊內部將產生功率消耗，而且以熱量的形式產生，若不將這些熱量發散出去，將會聚積在模塊內部，使得溫度過高，進而可能促使功率器件超過額定的溫度極限；輕則縮短模塊電源使用壽命，重則損壞模塊。所以散熱設計對于電源模塊來說至關重要。一般額定操作溫度的定義，均是以外殼溫度或指定之熱點為溫度 量測基準，如下圖的紅點所示。                                                             

1、外殼溫度估算
        在一般應用中，通常采用實際測量來得出實際外殼溫度。但在部份情況下，實際測量無法實現；此時則可通過估算的方式得出大概的外殼溫度。
       下面就通過博大科技電源模塊的實際范例，介紹電源模塊外殼溫度估算的步驟，以避免模塊工作超過最高外殼工作溫度。
    估算步驟如下：
  STEP 1 －－- 確定電源模塊最大的操作環境溫度(Ta)
  STEP 2 －－- 估算最大輸出功率(Po)
估算實際應用時，所需的最大輸出功率Po。如果是多路輸出，則指多路輸出的總輸出功率。計算方程式為
 
  STEP 3 －－- 確定轉換效率(η)
一般模塊只提供額定輸入電壓在滿負載輸出功率及25℃環境溫度下的效率值，實際上在不同的負載情況或輸入電壓時，以及不同的操作環境溫度，效率會發生一些改變，博大科技電源模塊在規格書內都已提供上述的效率曲線圖，可依照實際的條件，查詢轉換效率。

  STEP 4 －－- 確定外殼對環境的熱阻(θca)
熱阻定義為單位消耗功率所產生的上升溫度，通常以℃/W表示。
  STEP 5 －－- 估算電源模塊本身所產生之消耗功率(Pd)。
           方程式如下：
 
  STEP 6 －－- 估算電源模塊外殼的工作溫度（Tc）。
           方程式如下：
 
  STEP 7 －－- 確認上述外殼工作溫度應在最高工作溫度以下。
  實例詳解
        以博大科技40W電源模塊 FEC40-48S05（輸出電壓：5V,滿載電流：8.0A）為例為大家介紹一下如何估算電源模塊外殼溫度。
假設實際操作條件如下：
－－ 最大操作環境溫度(Ta)為50℃
－－ 輸入電壓(Vin)為48V時
－－ 輸出電壓(Vout)為5V時
－－ 實際負載電流(Iout)為6.4A。(6.4A / 8.0A = 80%滿負載)
－－ 實際輸出功率(Po)為5Vout * 6.4A = 32W
        依規格書所提供的輸出負載及輸入電壓對效率的曲線圖可查出，在Vin=48V，Iout=80%滿負載時的轉換效率η=92%
  

                      由規格書中可以查詢到，在不加散熱片及無強制氣流的情況下
                      θca = 9.2 (℃/W)

計算電源模塊之消耗功率：

計算電源模塊外殼溫度：

                      結論：
                             在此操作條件下，外殼溫度（Tc）約為75.6℃，低于額定溫度100℃，故符合工作溫度和設計使用要求。

2、散熱設計
       如果上述的估算已經超過外殼最大工作溫度，則必須增加散熱的設計。
       由估算外殻溫度的方程式   可知，Ta及Pd是系統操作時的條件，可視為定值，故要降低外殼溫度，需要由降低外殼到環境的熱阻(θca)著手，θca也是散熱設計中最重要的因子。
       在博大科技電源產品的規格書內，都有提供在多種散熱條件下，模塊到環境的熱阻值。這個熱阻值是在恒溫、恒濕及可控風速的標準實驗設備里直接測得，非常具有參考價值。具體標準測量方法如下圖：

 3、散熱方法
       在系統沒有任何散熱設計的情況下，應該確保頂部和底部保留足夠的氣流信道，使模塊在運作產生熱能時，與環境空氣因溫度差而產生自然對流冷卻。
       在氣流信道不完善的情況下，導致模塊殼溫過高時，可以通過以下的方式，做為散熱設計。

□ 增加散熱片
          散熱片的主要作用，是增加熱源對環境空氣之間的接觸面積，在有適當空氣對流的情況下(包含自   然 對流)，可明顯的降低熱阻θca。
          散熱片與電源模塊外殼在直接接合時，因為外殼與散熱片都是堅硬的材質，并無法確保完全密合平整，多少會產生一些縫隙，這將會增加熱阻；所以電源模塊在組配散熱片時需使用導熱的表面材料，如導熱硅脂(Thermal compound)、導熱硅膠片(Thermal Pad)等，來確保外殼與散熱片的緊密結合及減少縫隙；組裝結構示意圖如下所示。

       組配后的熱阻θca為θcp、θph、θha的總和；因為空氣在不流動的情況下熱阻極大，故與空氣接觸的θha為最主要的熱阻。
       使用散熱片可以大幅度降低θha的方式，但若θcp、θph不佳，也會影響到總熱阻θca，這也是為什么需要使用具有良好導熱性及填縫效果之Thermal Pad的原因。
       最好的散熱片擺放方式，是散熱片的鰭片上下垂直于空氣中，形成良好的”煙囪效應”，如此才能擁有最好的自然對流效果；在無強制氣流輔助散熱的情況下，尤其重要。
       博大科技原廠可以提供不同熱阻、樣式的散熱片