[文章]

dcdc电源模块的简要描述和应用领域

2018-7-31 17:22:32 9518 DCDC DC-DC电源

0 本帖最后由人间烟火123 于 2018-7-31 17:33 编辑一、简要描述电源模块又名模块电源，主要是起到电压转换以及输入输出隔离的作用，是提供给设备或则机器的一种供电模块，以满足设备所需要的各种输入电压。此类模块一般可以分为acdc以及dcdc电源模块，当然还有一种叫dcac，也就是我们所说的逆变器。它的原理是将一个输入范围比较大或者说输入不稳定的交流电或者直流电转换成另一个设计所需要的直流电压。其中，直流电压转为直流电压的就是我们今天所要描述的dcdc电源模块，随着近几十年科学技术的发展，在电子设计上，用户对电子设备的要求一般体现在以下几个方面：性能需要更加可靠；功能需要不断增加；使用需要更加方便；体积需要日益减小。二、应用领域: dcdc电源模块广泛应用于邮电、通信、电力、煤矿、航空航天、军工、监控系统、铁路信号、医疗设备、仪器仪表、显示屏、自动化控制、有线电视等领域。三、选用： dcdc电源模块除了最基本的电压转换以及电压隔离性能外，还常常需要考虑以下几个方面的参数： 1．额定功率一般建议实际使用功率是dc-dc电源模块额定功率的30～80%为宜（具体比例大小还与其他因素有关，后面将会提到。），这个功率范围内dc-dc电源模块各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。负载太轻造成资源浪费，太重则对温升、可靠性等不利。所有dc-dc电源模块均有一定的过载能力，例如司产品可达 110～120%，但是仍不建议长时间工作在过载条件下，毕竟这是一种短时应急之计。 2．封装形式 dc-dc电源模块的封装形式多种多样，符合国际标准的也有，非标准的也有，就同一公司产品而言，相同功率产品有不同封装，相同封装有不同功率，那么怎么选择封装形式呢？主要有三个方面：一定功率条件下体积要尽量小，这样才能给系统其他部分更多空间更多功能；尽量选择符合国际标准封装的产品，因为兼容性较好，不局限于一两个供货厂家；应具有可扩展性，便于系统扩容和升级。选择一种封装，系统由于功能升级对电源功率的要求提高,电源模块封装依然不变,系统线路板设计可以不必改动,从而大大简化了产品升级更新换代，节约时间。 3．温度范围与降额使用一般厂家的dcdc电源模块都有几个温度范围产品可供选用：商品级、工业级、军用级等，在选择dc-dc电源模块时一定要考虑实际需要的工作温度范围，因为温度等级不同材料和制造工艺不同价格就相差很大，选择不当还会影响使用，因此不得不慎重考虑。可以有两种选择方法：一是根据使用功率和封装形式选择，如果在体积（封装形式）一定的条件下实际使用功率已经接近额定功率，那么模块标称的温度范围就必须严格满足实际需要甚至略有裕量。二是根据温度范围来选，如果由于成本考虑选择了较小温度范围的产品，但有时也有温度逼近极限的情况，怎么办？最常用的方法就是降额使用。即选择功率或封装更大一些的产品，这样“大马拉小车”，温升要低一些，能够从一定程度上缓解这一矛盾。降额比例随功率等级不同而不同，一般50W以上为 3～10W/℃。总之要么选择宽温度范围的产品，功率利用更充分，封装也更小一些，但价格较高；要么选择一般温度范围产品，价格低一些，功率裕量和封装形式就得大一些，所以很多时候需要工程师进行折衷考虑。 4．工作频率一般而言工作频率越高，输出纹波噪声就更小，电源动态响应也更好，但是对元器件特别是磁性材料的要求也越高，成本会有增加，所以国内dc/dc转换器产品开关频率多为在300kHz以下，甚至有的只有100kHz左右，这样就难以满足负载变条件下动态响应的要求，因此高要求场合应用要考虑采用高开关频率的产品。另外一方面当dc-dc电源模块开关频率接近信号工作频率时容易引起差拍振荡，选用时也要考虑到这一点。 5．隔离电压一般场合使用对dc-dc电源模块隔离电压要求不是很高，但是更高的隔离电压可以保证模块电源具有更小的漏电流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也更好一些，因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。 6．故障保护功能有关统计数据表明，dcdc电源模块在预期有效时间内失效的主要原因是外部故障条件下损坏。而正常使用失效的机率是很低的。因此延长模块电源寿命、提高系统可靠性的重要一环是选择保护功能完善的产品，即在模块电源外部电路出现故障时模块电源能够自动进入保护状态而不至于永久失效，外部故障消失后应能自动恢复正常。模块电源的保护功能应至少包括输入过压、欠压、软启动保护；输出过压、过流、短路保护，大功率产品还应有过温保护等。 7．功耗和效率根据公式，其中Pin、Pout、P耗分别为模块电源输入、输出功率和自身功率损耗。由此可以看出，输出功率一定条件下，模块损耗P耗越小，则效率越高，温升就低，寿命更长。除了满载正常损耗外，还有两个损耗值得注意：空载损耗和短路损耗（输出短路时模块电源损耗），因为这两个损耗越小，表明模块效率越高，特别是短路未能及时采取措施的情况下，可能持续较长时间，短路损耗越小则因此失效的机率也大大减小。当然损耗越小也更符合节能的要求。 3
举报淘帖0 只看该作者相关推荐 • DCDC电源模块的组成及要点 2047 • DCDC电源模块组成及要点 3245 • 如何设计好dcdc电源模块 4884 • 隔离dcdc电源模块与非隔离电源模块的区别 15735 • dcdc电源模块的性能选择 2684 • dcdc电源模块的故障排查 6892 • dcdc电源模块高温失效原因分析 5044 • dcdc电源模块的故障分析 6372 • dcdc电源模块并联使用的方法 17073 • 隔离dcdc电源模块与非隔离dcdc电源模块怎么区分？ 4961 2条评论发表评论只看该作者