直流模塊電源選型必備:7大關鍵因素製約
發布時間:2015-11-27 責任編輯:sherry
【導讀】有you一yi定ding電dian源yuan設she計ji基ji礎chu的de朋peng友you肯ken定ding對dui直zhi流liu模mo塊kuai電dian源yuan並bing不bu陌mo生sheng,甚shen至zhi能neng夠gou熟shu練lian地di在zai電dian路lu中zhong使shi用yong直zhi流liu模mo塊kuai電dian源yuan。但dan怎zen樣yang選xuan用yong一yi款kuan合he理li且qie方fang便bian使shi用yong的de直zhi流liu模mo塊kuai電dian源yuan呢ne?本ben文wen就jiu將jiang從cong開kai發fa設she計ji的de角jiao度du來lai對dui模mo塊kuai電dian源yuan的de選xuan擇ze進jin行xing分fen析xi,幫bang助zhu電dian路lu設she計ji人ren員yuan快kuai速su理li解jie,並bing作zuo為wei一yi定ding得de參can考kao。
DC/DC模塊電源的選擇
選擇使用DC/DC模塊電源除了最基本的電壓轉換功能外,還有以下幾個方麵需要考慮:
額定功率
一般建議實際使用功率是模塊電源額定功率的30~80%為宜(具體比例大小還與其他因素有關,後麵將會提到),這個功率範圍內模塊電源各方麵性能發揮都比較充分而且穩定可靠。負載太輕造成資源浪費,太重則對溫升、可靠性等不利。所有模塊電源均有一定的過載能力,但是仍不建議長時間工作在過載條件下,畢竟這是一種短時應急之計。
封裝形式
模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)的(de)封(feng)裝(zhuang)形(xing)式(shi)多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang),符(fu)合(he)國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)的(de)也(ye)有(you),非(fei)標(biao)準(zhun)的(de)也(ye)有(you),就(jiu)同(tong)一(yi)公(gong)司(si)產(chan)品(pin)而(er)言(yan),相(xiang)同(tong)功(gong)率(lv)產(chan)品(pin)有(you)不(bu)同(tong)封(feng)裝(zhuang),相(xiang)同(tong)封(feng)裝(zhuang)有(you)不(bu)同(tong)功(gong)率(lv),那(na)麼(me)怎(zen)麼(me)選(xuan)擇(ze)封(feng)裝(zhuang)形(xing)式(shi)呢(ne)?主(zhu)要(yao)有(you)三(san)個(ge)方(fang)麵(mian):1、一定功率條件下體積要盡量小,這樣才能給係統其他部分更多空間更多功能。2、盡量選擇符合國際標準封裝的產品,因為兼容性較好,不局限於一兩個供貨廠家。3、應ying具ju有you可ke擴kuo展zhan性xing,便bian於yu係xi統tong擴kuo容rong和he升sheng級ji。選xuan擇ze一yi種zhong封feng裝zhuang,係xi統tong由you於yu功gong能neng升sheng級ji對dui電dian源yuan功gong率lv的de要yao求qiu提ti高gao,電dian源yuan模mo塊kuai封feng裝zhuang依yi然ran不bu變bian,係xi統tong線xian路lu板ban設she計ji可ke以yi不bu必bi改gai動dong,從cong而er大da大da簡jian化hua了le產chan品pin升sheng級ji更geng新xin換huan代dai,節jie約yue時shi間jian。以yi鼎ding立li信xin公gong司si大da功gong率lv模mo塊kuai電dian源yuan產chan品pin為wei例li:全部符合國際標準,為業界廣泛采用的半磚、全磚封裝,與VICOR、LAMBDA等著名品牌完全兼容,並且半磚產品功率範圍覆蓋50~200W,全磚產品覆蓋100~300W。
溫度範圍與降額使用
一般廠家的模塊電源都有幾個溫度範圍產品可供選用:商品級、工業級、junyongjideng,zaixuanzemokuaidianyuanshiyidingyaokaolvshijixuyaodegongzuowendufanwei,yinweiwendudengjibutongcailiaohezhizaogongyibutongjiagejiuxiangchahenda,xuanzebudanghaihuiyingxiangshiyong,yincibudebushenzhongkaolv。keyiyouliangzhongxuanzefangfa:一是根據使用功率和封裝形式選擇,如果在體積(封裝形式)yidingdetiaojianxiashijishiyonggonglvyijingjiejinedinggonglv,namemokuaibiaochengdewendufanweijiubixuyangemanzushijixuyaoshenzhilveyouyuliang。ershigenjuwendufanweilaixuan,ruguoyouyuchengbenkaolvxuanzelejiaoxiaowendufanweidechanpin,danyoushiyeyouwendubijinjixiandeqingkuang,zenmebanne?
降額使用。即選擇功率或封裝更大一些的產品,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/℃。總zong之zhi要yao麼me選xuan擇ze寬kuan溫wen度du範fan圍wei的de產chan品pin,功gong率lv利li用yong更geng充chong分fen,封feng裝zhuang也ye更geng小xiao一yi些xie,但dan價jia格ge較jiao高gao。要yao麼me選xuan擇ze一yi般ban溫wen度du範fan圍wei產chan品pin,價jia格ge低di一yi些xie,功gong率lv裕yu量liang和he封feng裝zhuang形xing式shi就jiu得de大da一yi些xie。應ying折zhe衷zhong考kao慮lv。
工作頻率
一yi般ban而er言yan工gong作zuo頻pin率lv越yue高gao,輸shu出chu紋wen波bo噪zao聲sheng就jiu更geng小xiao,電dian源yuan動dong態tai響xiang應ying也ye更geng好hao,但dan是shi對dui元yuan器qi件jian特te別bie是shi磁ci性xing材cai料liao的de要yao求qiu也ye越yue高gao,成cheng本ben會hui有you增zeng加jia,所suo以yi國guo內nei模mo塊kuai電dian源yuan產chan品pin開關頻率多為在300kHz以下,甚至有的隻有100kHz左(zuo)右(you),這(zhe)樣(yang)就(jiu)難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)負(fu)載(zai)變(bian)條(tiao)件(jian)下(xia)動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying)的(de)要(yao)求(qiu),因(yin)此(ci)高(gao)要(yao)求(qiu)場(chang)合(he)應(ying)用(yong)要(yao)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)高(gao)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)的(de)產(chan)品(pin)。另(ling)外(wai)一(yi)方(fang)麵(mian)當(dang)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)接(jie)近(jin)信(xin)號(hao)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)時(shi)容(rong)易(yi)引(yin)起(qi)差(cha)拍(pai)振(zhen)蕩(dang),選(xuan)用(yong)時(shi)也(ye)要(yao)考(kao)慮(lv)到(dao)這(zhe)一(yi)點(dian)。鼎(ding)立(li)信(xin)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)最(zui)高(gao)可(ke)達(da)500kHz,具有優良的輸出特性。
隔離電壓
一(yi)般(ban)場(chang)合(he)使(shi)用(yong)對(dui)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)隔(ge)離(li)電(dian)壓(ya)要(yao)求(qiu)不(bu)是(shi)很(hen)高(gao),但(dan)是(shi)更(geng)高(gao)的(de)隔(ge)離(li)電(dian)壓(ya)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)具(ju)有(you)更(geng)小(xiao)的(de)漏(lou)電(dian)流(liu),更(geng)高(gao)的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing),並(bing)且(qie)EMC特性也更好一些,因此目前業界普遍的隔離電壓水平為1500VDC以上。
故障保護功能
youguantongjishujubiaoming,mokuaidianyuanzaiyuqiyouxiaoshijianneishixiaodezhuyaoyuanyinshiwaibuguzhangtiaojianxiasunhuai。erzhengchangshiyongshixiaodejilvshihendide。yinciyanchangmokuaidianyuanshouming、提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)重(zhong)要(yao)一(yi)環(huan)是(shi)選(xuan)擇(ze)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)完(wan)善(shan)的(de)產(chan)品(pin),即(ji)在(zai)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)外(wai)部(bu)電(dian)路(lu)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)能(neng)夠(gou)自(zi)動(dong)進(jin)入(ru)保(bao)護(hu)狀(zhuang)態(tai)而(er)不(bu)至(zhi)於(yu)永(yong)久(jiu)失(shi)效(xiao),外(wai)部(bu)故(gu)障(zhang)消(xiao)失(shi)後(hou)應(ying)能(neng)自(zi)動(dong)恢(hui)複(fu)正(zheng)常(chang)。模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)的(de)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)應(ying)至(zhi)少(shao)包(bao)括(kuo)輸(shu)入(ru)過(guo)壓(ya)、欠壓、軟啟動保護。輸出過壓、過流、短路保護,大功率產品還應有過溫保護等。
功耗和效率
根據公式,其中Pin、Pout、P耗分別為模塊電源輸入、輸出功率和自身功率損耗。由此可以看出,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),yinweizhelianggesunhaoyuexiao,biaomingmokuaixiaolvyuegao,tebieshiduanluweinengjishicaiqucuoshideqingkuangxia,kenengchixujiaochangshijian,duanlusunhaoyuexiaozeyincishixiaodejilvyedadajianxiao。dangransunhaoyuexiaoyegengfuhejienengdeyaoqiu。
本(ben)文(wen)從(cong)七(qi)個(ge)方(fang)麵(mian),全(quan)麵(mian)的(de)對(dui)於(yu)直(zhi)流(liu)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)的(de)選(xuan)擇(ze)進(jin)行(xing)了(le)講(jiang)解(jie)。並(bing)對(dui)每(mei)個(ge)選(xuan)擇(ze)點(dian)加(jia)以(yi)詳(xiang)細(xi)的(de)解(jie)釋(shi),方(fang)便(bian)初(chu)學(xue)者(zhe)或(huo)擁(yong)有(you)一(yi)定(ding)基(ji)礎(chu)的(de)設(she)計(ji)者(zhe)作(zuo)為(wei)參(can)考(kao)使(shi)用(yong),希(xi)望(wang)給(gei)位(wei)設(she)計(ji)者(zhe)在(zai)讀(du)過(guo)本(ben)文(wen)後(hou)能(neng)夠(gou)對(dui)直(zhi)流(liu)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)的(de)選(xuan)擇(ze)有(you)自(zi)己(ji)獨(du)到(dao)的(de)見(jian)解(jie)。
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