DC-DC電源模塊這么多,我們應(yīng)該怎么選擇對(duì)
我們知道,如果不會(huì)選擇DC-DC電源模塊的話,會(huì)給我們的系統(tǒng)可靠性帶來很多的麻煩,下面小編就叫你們?cè)趺催x擇對(duì)的電源模塊了
DC-DC電源模塊體積小，性能優(yōu)越，使用方便，廣泛應(yīng)用于通信，網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)控制，鐵路，軍事等領(lǐng)域。
許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員已經(jīng)意識(shí)到正確合理地選擇DC-DC電源可以省去電源設(shè)計(jì)和調(diào)試的麻煩，集中在自己的專業(yè)領(lǐng)域，不僅可以提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和設(shè)計(jì)水平，更重要的是縮短整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)周期，為贏得激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)贏得寶貴的商機(jī)。那么，如何正確合理地選擇DC-DC電源，我將從DC-DC電源模塊設(shè)計(jì)，結(jié)合模塊用戶信息反饋的推廣和使用，就這個(gè)問題進(jìn)行討論，對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員參考。
DC-DC電源模塊選項(xiàng)
選擇使用DC-DC電源模塊除了最基本的電壓轉(zhuǎn)換功能之外，還有幾個(gè)方面需要考慮：
1.額定功率
一般建議使用實(shí)際的電源電源模塊額定功率為30〜80％是合適的（具體比例尺寸等因素，如后文所述），模塊在各個(gè)方面的功率性能都更加充足和穩(wěn)定。過輕負(fù)載造成資源浪費(fèi)，過重不利于溫升，可靠性等。所有的模塊都有一定的過載能力，例如，以下公司產(chǎn)品可達(dá)120〜150％，但仍然不推薦長(zhǎng)時(shí)間在超負(fù)荷條件下工作，畢竟這是一個(gè)短期的應(yīng)急預(yù)案。
2.包裝形式
電源模塊采用多種形式封裝，符合國際標(biāo)準(zhǔn)也非標(biāo)準(zhǔn)也有同樣的公司產(chǎn)品，同樣的電源產(chǎn)品有不同的封裝，同一個(gè)封裝具有不同的功率，那么如何選擇封裝呢？主要有三個(gè)方面：
①一定功率條件下的體積應(yīng)盡可能小，以便給系統(tǒng)其余部分更多的空間更多的功能;
②盡量選擇符合國際標(biāo)準(zhǔn)的包裝產(chǎn)品，因?yàn)榧嫒菪暂^好，不限于一個(gè)或兩個(gè)供應(yīng)商;
③應(yīng)該是可擴(kuò)展的，便于系統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí)。選擇一個(gè)封裝，由于電源的供電要求，電力系統(tǒng)升級(jí)源模塊封裝仍然是一樣的，系統(tǒng)電路板設(shè)計(jì)不能改變，這大大簡(jiǎn)化了產(chǎn)品升級(jí)，節(jié)省了時(shí)間。以鼎力新大功率電源模塊產(chǎn)品為例：全部符合國際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用半磚，全磚包裝，與VICOR，LAMBDA等知名品牌完全兼容半磚電源覆蓋范圍50〜200W，全磚產(chǎn)品覆蓋范圍100〜300W。
3.溫度范圍和降額使用
一般工廠電源模塊有幾種溫度范圍的產(chǎn)品可供選擇：商業(yè)級(jí)，工業(yè)級(jí)，軍用級(jí)等，在選擇電源模塊時(shí)必須考慮到工作溫度范圍的實(shí)際需要，因?yàn)闇囟燃?jí)別不同的材料和制造工藝是不同的價(jià)格是非常不同的，不適當(dāng)?shù)倪x擇會(huì)影響使用，所以不得不慎重考慮。有兩個(gè)選項(xiàng)：
第一種是基于功率和封裝選項(xiàng)的使用，如果在實(shí)際使用功率條件下的體積（封裝）接近額定功率，那么模塊的額定溫度范圍必須嚴(yán)格滿足實(shí)際需要，甚至是略微有余。
其次要根據(jù)溫度范圍來選擇，如果考慮成本較小的產(chǎn)品溫度范圍，但有時(shí)溫度接近極限，該怎么辦？降額。也就是說，選擇功率大一點(diǎn)的產(chǎn)品，所以“大車”，溫度較低，在一定程度上緩解了矛盾。降額比隨功率等級(jí)而變化，一般在50W以上3〜10W /℃。總之，要么選擇產(chǎn)品溫度范圍寬，功率利用更充分，包裝更小，但價(jià)格更高;或者選擇產(chǎn)品的一般溫度范圍，價(jià)格較低，功率余量和封裝尺寸要大一些。應(yīng)該是不拘一格的考慮。
4.工作頻率
一般來說，工作頻率越高，輸出紋波噪聲越小，電源動(dòng)態(tài)響應(yīng)越好，但對(duì)元件特別是磁性材料的要求越高，成本也會(huì)增加，因此家用電源模塊的開關(guān)頻率To 300kHz以下，甚至有的只有100kHz左右，所以很難滿足負(fù)載條件下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的要求，在高要求的場(chǎng)合要考慮使用高開關(guān)頻率的產(chǎn)品。另一方面當(dāng)電源模塊開關(guān)頻率接近信號(hào)工作當(dāng)頻率很容易引起跳動(dòng)時(shí)，選擇也應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。三腳架電源模塊開關(guān)頻率高達(dá)500kHz，具有出色的輸出特性。
5.隔離電壓
一般而言，電源模塊的隔離電壓不是很高，但隔離電壓越高，電源模塊的泄漏電流越小，安全性和可靠性越高，EMC特性越好。所以目前業(yè)內(nèi)常見的隔離電壓水平在1500VDC以上。
6.故障保護(hù)功能
有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，模塊在預(yù)期有效時(shí)間內(nèi)失效的主要原因是外部故障條件下的損壞。正常使用失敗的可能性非常低。因此延長(zhǎng)模塊供電壽命和提高系統(tǒng)可靠性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是選擇具有完善保護(hù)功能的產(chǎn)品。也就是說，當(dāng)電源模塊的外部電源發(fā)生故障時(shí)，模塊的電源會(huì)自動(dòng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)而不會(huì)永久失效。外部故障消失后，自動(dòng)恢復(fù)正常。電源模塊保護(hù)應(yīng)至少包括輸入過壓，欠壓，軟啟動(dòng)保護(hù);輸出過壓，過流，短路保護(hù)，大功率產(chǎn)品也應(yīng)有過溫保護(hù)等等。
7.功耗和效率
根據(jù)公式，Pin，Pout，P分別消耗模塊的功率輸入，輸出功率和自身的功率損耗。 可以看出，輸出功率在一定條件下，模塊損耗P消耗越小，效率越高，溫度越低，壽命越長(zhǎng)。 除了完全正常的損耗之外，還有兩個(gè)值得注意的損耗：空載損耗和短路損耗（輸出短路模塊功耗），因?yàn)檫@兩個(gè)損耗越小，表明模塊效率越高，尤其是短路 - 電路未及時(shí)采取措施可能會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，并且由于短路損耗較小，故障概率會(huì)大大降低。 當(dāng)然損耗越小越符合節(jié)能要求。
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