隨著電子技術的不斷發展，電子產品日益趨向於小型化、高頻高性能化，因此 PCB 上電子元件的密度也越來越高，晶片的尺寸越來越小，電子設備運作的熱流密度也不斷增加。根據相關調查顯示，溫度、振動、濕度和灰塵等因素是電力電子產品失效的主要原因，其中有 55% 是由於工作溫度過高引起的。電子產品一旦出現某個元件溫度過高，必然會限制功率的傳輸和功率的提升。在大多數情境中，限制功率提升的主要原因是開關管的熱問題。熱設計在電力電子中尤為重要。
GaN 功率元件隨著元件 TJ（結溫）升高，其 RDS(on) 會隨著 TJ 增大而增加，同時 GM（跨導）會隨著 TJ 增大而減小。TJ 升高會導致元件的導通損耗和開關損耗均增加，進而降低系統效率。對於電源設計而言，熱系統至關重要。
高效率、高整合度和高功率密度的發展是電源的重要方向。對於電源設計人員而言，功率元件和電源系統的熱設計是一項非常具有挑戰性的工作。針對系統級散熱，考量系統成本，可以選擇不同的散熱方式，例如風冷、液冷等。對於複雜的電源系統，可以採用區域化設計，將不同的功能合理分佈，以實現最佳的熱設計。例如在設計風道時，盡可能採用直線風道設計，以降低空氣阻力，最大化實現散熱效果。針對功率元件的散熱，主要從兩個方面著手：一是控制元件的內熱阻（結熱阻），一般在元件規格書中會有參考值；二是通過控制元件的外熱阻（元件與空氣的熱阻、元件與PCB的熱阻等）。
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