選用模塊電源應從幾方面入手
長時間涉及模塊電源設(shè)計的人肯定對模塊電源DC-DC很熟悉,非常得心應手的在電路中設(shè)計直流模塊電源。但怎么選用一款合理且方便使用的直流模塊電源?頂源小編為大家詳細分析下,希望能幫到大家。
使用DC/DC模塊電源除了最基本的電壓轉(zhuǎn)換功能外,以下幾個方面還需要考慮到的:
一、功耗和效率
公式計算,Pin、Pout、P耗分別為模塊電源輸入、輸出功率和自身功率損耗。因此看出,輸出功率一定條件下,模塊損耗P耗越小,則效率越高,溫升就低,壽命更長。除了滿載正常損耗外,還有兩個損耗值得注意:空載損耗和短路損耗(輸出短路時模塊電源損耗),因為這兩個損耗越小,表明模塊效率越高,特別是短路未能及時采取措施的情況下,可能持續(xù)較長時間,短路損耗越小則因此失效的機率也大大減小。當然損耗越小也更符合節(jié)能的要求。
二、額定功率
無特殊情況下建議實際使用功率是模塊電源額定功率的35%~75%為嘉(詳細比例大小與其他因素有關(guān),慢慢將會提到),一般35%~75%功率范圍內(nèi)模塊電源各方面性能都能充分發(fā)揮而且穩(wěn)定可靠性高。負載太輕則造成資源浪費,太重則對溫升、可靠性等不穩(wěn)。雖然的模塊電源都有一定的過載能力,但仍不建議長時間工作于過載條件下,畢竟這是一種短時應急之法。
三、封裝形式
模塊電源的封裝形式各家各異,國際標準的也有,非標準的也有,就同一公司產(chǎn)品而言,相同功率產(chǎn)品有不同封裝,相同封裝有不同功率,那么怎么選擇封裝形式?
主要有三個方面:
1、在一定功率條件下尺寸要盡量小,這樣才能給系統(tǒng)其他部分更多空間。
2、盡量選符合國際標準封裝產(chǎn)品,原因兼容性較好,不會局限于一兩個供貨廠商。
3、應具有可擴展性能,便于系統(tǒng)擴大和升級。選擇一種封裝,系統(tǒng)由于功能升級對電源功率會要求提高,電源模塊封裝依舊不變,系統(tǒng)線路板設(shè)計不用改動,從而大大簡化了產(chǎn)品升級更新?lián)Q代,節(jié)約時間。以頂源電子公司小功率功率模塊電源產(chǎn)品為例:全部符合國際標準與VICOR、LAMBDA等著名品牌完全兼容,并且DC-DC產(chǎn)品功率范圍覆蓋0.1W~40W,AC-DC產(chǎn)品覆蓋3W-50W。
四、工作頻率
一般而言工作頻率越高,輸出紋波噪聲就越小,電源動態(tài)響應也更好,但對元器件特別是磁性材料的要求也更高,成本會有所增加,所以國內(nèi)模塊電源產(chǎn)品開關(guān)頻率多為在300kHz以下,甚至有的只有100kHz左右,這樣就難以滿足負載變條件下動態(tài)響應的請求,高要求場合應用建議采用高開關(guān)頻率的產(chǎn)品。另外一方面當模塊電源開關(guān)頻率接近信號工作頻率時容易引起差拍振蕩,選用時也要考慮到這一點。頂源模塊電源開關(guān)頻率最高可達500kHz,可滿足各種應用場合。
五、隔離電壓
一般情況下使用對,m.79868.cn模塊電源.隔離電壓要求不高,但是更高的隔離電壓可以保證模塊電源具有更小的漏電流,更高的安全性和可靠性,并且EMC特性也更好一些,頂源目前是業(yè)界的隔離電壓水平比較高的一個。
六、溫度范圍與降額使用
一般廠家的模塊電源都有幾個溫度范圍產(chǎn)品可供選用:商品級、工業(yè)級、軍用級等,在選擇模塊電源時一定要考慮實際需要的工作溫度范圍,因為溫度等級不同材料和制造工藝不同價格就相差很大,選擇不當還會影響使用,因此不得不慎重考慮??梢杂袃煞N選擇方法:一是根據(jù)使用功率和封裝形式選擇,如果在體積(封裝形式)一定的條件下實際使用功率已經(jīng)接近額定功率,那么模塊標稱的溫度范圍就必須嚴格滿足實際需要甚至略有裕量。二是根據(jù)溫度范圍來選,如果由于成本考慮選擇了較小溫度范圍的產(chǎn)品,但有時也有溫度逼近極限的情況,怎么辦呢?
降額使用。即選擇功率或封裝更大一些的產(chǎn)品,這樣“大馬拉小車”,溫升要低一些,能夠從一定程度上緩解這一矛盾。降額比例隨功率等級不同而不同,一般50W以上為3~10W/℃??傊催x擇寬溫度范圍的產(chǎn)品,功率利用更充分,封裝也更小一些,但價格較高。要么選擇一般溫度范圍產(chǎn)品,價格低一些,功率裕量和封裝形式就得大一些,怎么選就看產(chǎn)品的側(cè)重點在哪了!
七、故障保護功能
測試統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,模塊電源在預期有效時間內(nèi)失效的主要原因是外來因素故障條件下?lián)p壞。在正常使用失效的機率是0.1%。因此延長模塊電源壽命、提高系統(tǒng)可靠性的重要一環(huán)是選擇保護功能完善的產(chǎn)品,即在模塊電源外部電路出現(xiàn)故障時模塊電源能夠自動進入保護狀態(tài)而不至于永久失效,外部故障消失后應能自動恢復正常。模塊電源的保護功能應至少包括輸入過壓、欠壓、軟啟動保護。輸出過壓、過流、短路保護,大功率產(chǎn)品還應有過溫保護等。
小編從七個方面對直流模塊電源的選擇進行了講解分析。初學者或擁有一定基礎(chǔ)的設(shè)計者作為參考作用,希望給位設(shè)計師在閱過本文后能對DC-DC模塊電源有自己的分析和見解。
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