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- 从七大方面考虑DC/DC模块电源的选择
- 重视DC/DC?？榈缭从τ玫乃拇笞⒁馐孪?/strong>
DC/DC ?？榈缭匆云涮寤∏?、性能卓异、使用方便的显著特点，在通信、网络、工控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。很多系统设计人员已经意识到：正确合理地选用DC/DC?？榈缭?，可以省却电源设计、调试方面的麻烦，将主要精力集中在自己专业的领域，这样不仅可以提高整体系统的可靠性和设计水平，而且更重要的是缩短了整个产品的研发周期，为在激烈的市场竞争中领先致胜赢得了宝贵商机。那么，怎样正确合理地选用 DC/DC?？榈缭茨?，本文将从DC/DC?？榈缭纯⑸杓频慕嵌龋敢惶刚夥矫娴奈侍猓怨┕愦笙低成杓迫嗽辈慰?。
DC/DC?？榈缭吹难≡?/strong>
选择使用DC/DC模块电源除了最基本的电压转换功能外，还有以下几个方面需要考虑：
1． 额定功率
一般建议实际使用功率是模块电源额定
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?？榈缭锤鞣矫嫘阅芊⒒佣急冉铣浞侄椅榷煽?。负载太轻造成资源浪费，太重则对温升、可靠性等不利。所有模块电源均有一定的过载能力，但是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?！ ?br />
2．封装形式
模块电源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：① 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；② 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；③ 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?？榉庾耙廊徊槐?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?？榈缭炊加屑父鑫露确段Р房晒┭∮茫荷唐芳?、工业级、军用级等，在选择?？榈缭词币欢ㄒ悸鞘导市枰墓ぷ魑露确段В蛭露鹊燃恫煌牧虾椭圃旃ひ詹煌鄹窬拖嗖詈艽?，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?？楸瓿频奈露确段Ь捅匦胙细衤闶导市枰踔谅杂性Ａ俊６歉菸露确段Ю囱?，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，怎么办呢？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。应折衷考虑。
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，所以国内模块电源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?？榈缭纯仄德式咏藕殴ぷ髌德适比菀滓鸩钆恼竦矗∮檬币惨悸堑秸庖坏?。
5．隔离电压
一般场合使用对?？榈缭锤衾氲缪挂蟛皇呛芨撸歉叩母衾氲缪箍梢员Ｖつ？榈缭淳哂懈〉穆┑缌?，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?；すδ?/strong>
有关统计数据表明，?？榈缭丛谠て谟行奔淠谑У闹饕蚴峭獠抗收咸跫滤鸹怠６Ｊ褂檬У幕适呛艿偷?。因此延长?？榈缭词倜?、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?？榈缭茨芄蛔远氡；ぷ刺恢劣谟谰檬?，外部故障消失后应能自动恢复正常。?？榈缭吹谋；すδ苡χ辽侔ㄊ淙牍?、欠压、软启动?；?；输出过压、过流、短路保护，大功率产品还应有过温?；さ取！page]
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，?？樗鸷腜耗越小，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?？榈缭此鸷模蛭饬礁鏊鸷脑叫?，表明?？樾试礁撸乇鹗嵌搪肺茨芗笆辈扇〈胧┑那榭鱿?，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。
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1、极轻载使用
一般?？榈缭从凶钚「涸叵拗疲鞒Ъ矣兴煌?，普遍为10%左右，因为负载太轻时储能元件续流困难会发生电流不连续，从而导致输出电压不稳定，这是由电源本身的工作原理决定的。但是如果用户的确有轻载甚至空载使用的情况怎么办呢，最方便有效的方法是加一定的假负载，约为输出功率的2%左右，可以由?？槌坛龀霸ぶ?，也可以由用户在?？橥獍沧笆实钡缱枳魑涸?。值得注意的是如果选择前者，?？樾驶嵊兴档汀?br />
2、多路输出功率分配
选择多路输出?？榈缭词币⒁獠煌肥涑鲋涞墓β史峙?。以双路产品为例，一般有两种类型：一种是双路平衡负载的，即双路电流大小一样；另一种是不平衡负载的，即主、辅路负载电流不相同，主路大，辅路小。对于这种产品，建议选择辅路与主路功率之比为1/5～1/2为宜，在此范围内辅路的电压稳定性才有保证（可在5%以内），否则辅路电压就会偏高或偏低。另一方面如果双路负载本来就不相同也尽量不要选用平衡负载型?？榈缭?，因为此种电源专门针对对称负载设计，若负载不平衡辅路电压精度不高?！ ?br />
3、设法降低?？榈缭吹奈露?/strong>
?？槟诓科骷墓ぷ魑露鹊母叩椭苯佑跋炷？榈缭吹氖倜?，器件温度越低?？槭倜匠?。在一定的工作条件下，?？榈缭吹乃鸷氖且欢ǖ?，但是可以通过改善?？榈缭吹纳⑷忍跫唇档推湮律佣蟠笱映て涫褂檬倜?。比如：50W以上的模块电源必须安装散热器，散热器的表面积越大越有利于散热，且散热器的安装方向应尽量有利于空气的自然对流，功率在150W以上除安装散热器以外还可以加装扇强制风冷。此外在环境温度较高或空气流通条件较差的地方?？樾虢刀钍褂靡约跣」拇佣档臀律?，延长使用寿命?！ ?br />
4、合理安装减小机械应力
?？榈缭吹囊龇绞骄鹗粽?，?？榈缭从胪饨酉呗?、金属针与?？榈缭茨诼返缏肪捎煤附臃绞搅?。在一些特殊场合机械振动强度较大，尢其是大功率?？榈缭瓷匣挂幼吧⑷绕?，这种情况更为严重。虽然?？榈缭茨诓恳话愎喾獾既染迪鸾嚎梢远栽鸬浇虾玫幕撼灞；ぷ饔?，但焊点有可能经受不住强烈振动应力而断裂，导致?？榈缭垂ぷ魇В馐北匦朐诤附拥幕∩显俨扇×硗獾墓潭ê突撼宕胧?，比如可以用夹具或螺栓（对于有螺孔?？椋┙？橛牖洹⒋笙呗钒宓认喽钥拐裥阅芎玫牟考潭?，并且在它们中间垫一些弹性材料以缓冲振动产生的应力。
总之，?？榈缭春推渌骷谎挥芯难≡?、合理应用才能使其性能得到最大发挥，可靠性得到充分保障，模块电源也才会被更广泛地采用！
