人工智能和机器学习等最新服务器应用对功耗要求极高，与此同时，数据中心管理人员为了提高可用空间的利用率，希望在机架中塞入更多刀片服务器。这给供电网络带来了巨大压力，尤其是那些在狭小空间内承受高电流的‘负载点‘DC/DC转换器或‘电压调节模块’（VRM）。为了应对这一挑战，VRM的设计目标是高效且与终端负载紧密集成。一种方法是将VRM功率级设计成一个独立的模块，并将其用户选择的控制器放置在其他位置。.
这些‘集成功率级’空间利用率极高，并实现了惊人的功率密度，约为 150 W/cm²。3 封装面积小于 1 平方厘米时，效率可达到或超过 90%。然而，即使效率远高于 90%，也意味着模块中仍有 10W 左右的功率需要耗散和导出。
BMR510 的布局使得主要发热半导体位于顶部的子板上，半导体表面共面，并且可以轻松连接冷板或散热器，通常使用导热垫夹紧。.
一小部分热量是通过模块及其端子向主机板传导的，一部分热量是通过对流散发到周围空气的。.
考虑到这一点，Flex 功率模块提供了一个降额图表（图 2包括冷板温度和主板温度，表明在冷板温度高达 90°C、主板温度高达 60°C 的情况下，输入电压为 13.5V 时，可以输出全部 80A 电流。这是在采用 0.5mm 绝缘间隙焊盘、导热系数为 3.5W/mK 的情况下测得的。顶部冷却方式适用于主板上方有空间放置冷板或散热器，并采用强制或对流冷却的应用，或者适用于主板自身散热能力有限，无法通过其本体和铜箔散热的情况。.
图 2：顶部冷却式 BMR510 智能电源模块降额，带冷板和主机板温度
相比之下，BMR511 采用底部散热设计，半导体产生的热量主要通过模块基板和端子传递到主机板。.
图 3：底部冷却式 BMR511 智能功率模块随环境温度和指定风量的降额情况
模块的顶部是主电感器的平面，此处也可用于安装散热片或冷壁以进行额外冷却。由于其与主板之间的热阻相对较高，BMR511 通常需要一定的气流才能正常工作，并且在 4 米/秒的风速下，即使在 80°C 以上的环境温度下，也能达到 80 安培的满功率输出。, 图 3.
如果使用冷板，在 12V 输入电压下，即使主板和冷板温度高达 90°C，也能获得 80A 的满功率输出。这是在焊盘间隙为 1mm、导热系数为 8W/mK 的情况下实现的。BMR511 底部冷却方案适用于模块上方空间狭小或没有空间、有强制风冷条件，且主板设计为通过表面散热的情况。.
由于所有应用在机械结构、气流和最终散热部件的热阻方面各不相同，Flex 功率模块对其模块的热性能进行了全面定义。这意味着在特定的模块方向、气流速率和温度下进行测试，同时还要考虑主机板和冷板的尺寸及其热阻。产品数据手册中会标明关键点及其允许的最高温度。此外，产品还具备过温保护功能，并支持温度远程监控。作为辅助参考，Flex 功率模块可应要求提供两种产品的热模型。.
主板上方的空间决定了是否可行采用散热片或冷板进行顶部散热。如果可行，则无需过多担心主板自身的散热能力。如果出于空间限制或为了节省散热片及其配件的成本而选择底部散热，则必须对主板的散热能力进行设计和评估，并且通常需要控制气流。无论采用哪种方式，Flex 功率模块的集成功率级都能以额定输出功率稳定运行。.
