دائمًا يرغب مهندسو تصميم نظام الطاقة في تحقيق كثافة طاقة أعلى في منطقة أصغر من ثنائي الفينيل متعدد الكلور لخوادم مركز البيانات ومحطات قاعدة LTE التي تحتاج إلى دعم الأحمال المرتفعة الحالية مثل FPGAs و ASIC و PCB والمعالجات الدقيقة التي تستهلك المزيد والمزيد من الطاقة وهذا صحيح بشكل خاص. من أجل تحقيق تيارات خرج أعلى ، يتم استخدام أنظمة متعددة الأطوار بشكل متزايد. PCB لتحقيق مستويات أعلى من التيار في مجال ثنائي الفينيل متعدد الكلور أصغر ، بدأ مصممو النظام بالتخلي عن حلول الطاقة المنفصلة واختيار وحدات الطاقة. ويرجع ذلك إلى أن وحدات الطاقة توفر خيارًا شائعًا لتقليل تعقيد تصميم وحدة تزويد الطاقة وحل مشكلات لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) المرتبطة بمحولات DC / DC.
تتناول هذه المقالة نهج تخطيط PCB متعدد الطبقات يستخدم تخطيطات من خلال فتحة لتحقيق أقصى قدر من الأداء الحراري لوحدة الطاقة على مرحلتين. يمكن تكوين وحدة الطاقة كخرجين أحاديي الطور 20A أو مخرج مزدوج أحادي الطور 40A. يتم استخدام مثال على تصميم لوحات الدارة مع ثقوب من خلال حفر الحرارة من وحدة الطاقة لتحقيق كثافة أعلى من الطاقة والعمل بدون بالوعة الحرارة أو المروحة.
إذن كيف يمكن لوحدة الطاقة هذه تحقيق مثل هذه الكثافة العالية للطاقة؟ توفر وحدة الطاقة المصوَّرة مقاومة حرارية منخفضة جدًا تبلغ فقط 8.5 درجة مئوية / واط ، نظرًا لأن الركيزة تستخدم مادة النحاس. لتبديد الحرارة من وحدة الطاقة ، يتم تثبيت وحدة الطاقة على لوحة الدوائر الحرارية عالية الكفاءة مع خصائص التركيب المباشر. تحتوي لوحة الدائرة متعددة الطبقات على طبقة تتبع أعلى (حيث يتم تركيب وحدة الطاقة) وطريقتين نحاسيتين مدفونتين متصلتين بالطبقة العليا باستخدام vias. هذه البنية لديها موصلية حرارية عالية جدا (مقاومة حرارية منخفضة) ، مما يجعل من السهل تبديد الحرارة من وحدة الطاقة.