ความหนาแน่นของกำลังคือปริมาณกำลัง (อัตราการถ่ายโอนพลังงาน ต่อหน่วยเวลา ) ต่อปริมาตรหนึ่งหน่วย[ 1 ^{]โดยทั่วไป}จะวัดเป็นวัตต์ต่อลูกบาศก์เมตร (W/m³) และแสดงถึงปริมาณกำลังที่กระจายอยู่ภายในพื้นที่ที่กำหนด ในสาขาต่างๆ เช่น ฟิสิกส์ วิศวกรรม และอิเล็กทรอนิกส์ ความหนาแน่นของกำลังถูกนำมาใช้เพื่อประเมินประสิทธิภาพและสมรรถนะของอุปกรณ์ ระบบ หรือวัสดุ โดยพิจารณาว่าอุปกรณ์เหล่านั้นสามารถจัดการหรือสร้างกำลังได้มากน้อยเพียงใดเมื่อเทียบกับขนาดหรือปริมาตร^{[ 2 ]}

ในอุปกรณ์แปลงพลังงานเช่นแบตเตอรี่เซลล์เชื้อเพลิงมอเตอร์ หน่วย จ่ายไฟฯลฯ ความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าหมายถึงปริมาตร ซึ่งมักเรียกว่าความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าต่อปริมาตร โดยมีหน่วย เป็น วัตต์ต่อลูกบาศก์ เมตร (W/ ^m³ )

ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบ ความหนาแน่นของกำลัง (กำลังต่อปริมาตรที่กวาดหรือแรงม้าเบรกต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ) เป็นตัวชี้วัดที่สำคัญ โดยพิจารณาจากความจุภายในของเครื่องยนต์เท่านั้น ไม่ใช่ขนาดภายนอกของเครื่องยนต์

ความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าโดยทั่วไปจะถูกกำหนดเป็น กำลังไฟฟ้าขาออกที่กำหนด (ระบุ) ของตัวแปลงหารด้วยปริมาตรทางกายภาพที่ตัวแปลงครอบครอง: ^{[ 3 ]}

${\displaystyle {\frac {V_{0}I_{0}}{xyz}}}$

เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบ กำลังเอาต์พุตโดยทั่วไปหมายถึงกำลังต่อเนื่องที่สามารถส่งมอบได้ภายใต้เงื่อนไขสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดที่กำหนดไว้^{[ 3 ]}ปัจจัยกำหนดทั่วไป ได้แก่อุณหภูมิแวดล้อมอุณหภูมิเคสสูงสุดที่อนุญาต การวางแนวหน่วยและการไหลของอากาศระดับความสูงในการทำงาน และเป้าหมายความน่าเชื่อถือหรืออายุการใช้งานที่อาจต้อง ลด กำลังลง^{[ 3 ]}

ปริมาตรของตัวแปลงอาจถูกกำหนดได้หลายวิธีขึ้นอยู่กับการใช้งานและโครงสร้าง^{[ 4 ]}ค่าที่รายงานอาจรวมหรือไม่รวมส่วนประกอบต่างๆ เช่นตัวกรองการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)ฮาร์ดแวร์การจัดการความร้อน (เช่น พัดลมหรือฮีทซิงค์ ) ตัวเรือนหรือกล่องป้องกัน ตัวเชื่อมต่อ และ ตัวเก็บประจุเก็บพลังงานขาเข้าหรือขาออก^{[ 4 ]}ส่วนประกอบเหล่านี้มักจำเป็นในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย แต่อาจถูกละเว้นเมื่อวัดแหล่งจ่ายไฟแบบโมดูลาร์^{[ 4 ]}

ความสำคัญของความหนาแน่นของพลังงานเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ นับตั้งแต่มีการพัฒนาการแปลงพลังงานแบบสวิตช์โหมดโดยมีประสิทธิภาพเป็นตัวขับเคลื่อนหลัก^{[ 3 ]}ตัวแปลงแบบสวิตช์ช่วยให้ประสิทธิภาพเหนือกว่าขีดจำกัดที่กำหนดไว้ของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น ซึ่งประสิทธิภาพส่วนใหญ่ถูกจำกัดด้วยอัตราส่วนแรงดันอินพุต-เอาต์พุตและโทโพโลยีที่มีอยู่จำนวนน้อย^{[ 3 ]}

ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1990 ประสิทธิภาพการปรับปรุงเร่งตัวขึ้น โดยได้รับแรงผลักดันจากการขยายตัวของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคการเติบโตของการสื่อสารโทรคมนาคมและความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์^{[ 3 ]}เมื่อประสิทธิภาพการแปลงเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของพลังงานที่สามารถทำได้ก็เพิ่มขึ้นควบคู่กันไป ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างตัวชี้วัดเหล่านี้^{[ 3 ]}

วิกฤตพลังงานที่เกิดขึ้นต่อเนื่องและกรอบการกำกับดูแลที่เกิดขึ้นส่งผลให้ประสิทธิภาพเปลี่ยนจากคุณลักษณะที่พึงปรารถนาไปเป็นข้อกำหนดเชิงปฏิบัติ โดยเน้นการอนุรักษ์พลังงานและต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของตลอดวงจรชีวิตของระบบไฟฟ้า^{[ 5 ]}ในที่สุดสิ่งนี้ทำให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงกลายเป็นมาตรฐานชั้นนำของวิศวกรรมระบบไฟฟ้าซึ่งเป็นการรวมกันของประสิทธิภาพ ความกะทัดรัด และสมรรถนะในการออกแบบระบบส่งพลังงานสมัยใหม่^{[ 5 ]}

• ความหนาแน่นของพลังงานพลังงานต่อหน่วยปริมาตร
• พลังงานจำเพาะคือ พลังงานต่อหน่วยมวล
• อัตราการดูดซึมจำเพาะ (SAR)