電源の冷却方法を最適化し、性能を最大限に引き出すためのポイントとは？

　電源の高効率化や高電力密度化が進む中、電源の性能と信頼性を高めるためのカギとなるのが、発熱をいかに抑え、効率よく放熱するかだ。電源回路で発生する熱を十分に放散できなければ、電力効率の低下や電子部品の劣化を招き、電源システム全体の信頼性にも影響を及ぼす。

　本稿では、スイッチング電源を構成する半導体素子や磁気部品などの発熱要因を整理した上で、熱設計に用いられる自然対流冷却、強制空冷、伝導冷却、液冷の4方式について、それぞれの特徴や長所・短所を比較する。さらに、基板レイアウトやヒート・シンクの選定、気流の管理といった熱設計のポイントに加え、設計時に陥りやすい問題やシミュレーション・ツールの活用方法をQ＆A方式で解説する。