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电源工程师:7大要素摸清DC/DC??榈缭囱⌒?/h2>

发布时间:2016-03-29 责任编辑:sherry

【导读】作为电子工程师,特别是主攻电源的,对??榈缭吹难⌒褪呛鼙匦胫啦⒄莆盏摹D敲丛贒C/DC??榈缭囱⌒褪庇Ω米⒁饽男┓矫?,有哪几方面的因素呢?
 
选择使用DC/DC??榈缭闯俗罨镜牡缪棺还δ芡猓褂幸韵录父龇矫嫘枰悸牵?/div>
DC/DC??榈缭囱⌒陀ψ⒁獾?大要素因素
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额定功率
 
一般建议实际使用功率是??榈缭炊疃üβ实?0~80%为宜,这个功率范围内模块电源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。
 
封装形式
 
??榈缭吹姆庾靶问蕉嘀侄嘌?,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。
 
温度范围与降额使用
 
一般厂家的模块电源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??榈缭词币欢ㄒ悸鞘导市枰墓ぷ魑露确段?,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??梢杂辛街盅≡穹椒ǎ?/div>
 
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。
 
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。另外一方面当模块电源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。

隔离电压
 
一般场合使用对??榈缭锤衾氲缪挂蟛皇呛芨?,但是更高的隔离电压可以保证??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。
 
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?。而正常使用失效的机率是很低的。因此延长??榈缭词倜?、提高系统可靠性的重要一环是选择?;すδ芡晟频牟?,即在??榈缭赐獠康缏烦鱿止收鲜蹦?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?;?,大功率产品还应有过温?;さ?。
 
功耗和效率
 
根据公式 ,其中Pin、Pout、P耗分别为??榈缭词淙?、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?,因为这两个损耗越小,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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