電源工程師:7大要素摸清DC/DC模塊電源選型
發布時間:2016-03-29 責任編輯:sherry
【導讀】作為電子工程師,特別是主攻電源的,對模塊電源的選型是很必須知道並掌握的。那麼在DC/DC模塊電源選型時應該注意哪些方麵,有哪幾方麵的因素呢?
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:

DC/DC模塊電源選型應注意的7大要素因素
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,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。
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、應具有可擴展性,便於係統擴容和升級。
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)。
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)一定的條件下實際使用功率已經接近額定功率,那麼模塊標稱的溫度範圍就必須嚴格滿足實際需要甚至略有裕量。
二是根據溫度範圍來選。
如(ru)果(guo)由(you)於(yu)成(cheng)本(ben)考(kao)慮(lv)選(xuan)擇(ze)了(le)較(jiao)小(xiao)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)的(de)產(chan)品(pin),但(dan)有(you)時(shi)也(ye)有(you)溫(wen)度(du)逼(bi)近(jin)極(ji)限(xian)的(de)情(qing)況(kuang),怎(zen)麼(me)辦(ban)呢(ne)?降(jiang)額(e)使(shi)用(yong)。即(ji)選(xuan)擇(ze)功(gong)率(lv)或(huo)封(feng)裝(zhuang)更(geng)大(da)一(yi)些(xie)的(de)產(chan)品(pin),這(zhe)樣(yang)“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/℃。總之要麼選擇寬溫度範圍的產品,功率利用更充分,封裝也更小一些,但價格較高;要麼選擇一般溫度範圍產品,價格低一些,功率裕量和封裝形式就得大一些。應折衷考慮。
工作頻率
yibaneryangongzuopinlvyuegao,shuchuwenbozaoshengjiugengxiao,dianyuandongtaixiangyingyegenghao,danshiduiyuanqijiantebieshicixingcailiaodeyaoqiuyeyuegao,chengbenhuiyouzengjia,suoyiguoneimokuaidianyuanchanpin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。
隔離電壓
yibanchangheshiyongduimokuaidianyuangelidianyayaoqiubushihengao,danshigenggaodegelidianyakeyibaozhengmokuaidianyuanjuyougengxiaodeloudianliu,genggaodeanquanxinghekekaoxing,bingqieEMC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),因(yin)為(wei)這(zhe)兩(liang)個(ge)損(sun)耗(hao)越(yue)小(xiao),表(biao)明(ming)模(mo)塊(kuai)效(xiao)率(lv)越(yue)高(gao),特(te)別(bie)是(shi)短(duan)路(lu)未(wei)能(neng)及(ji)時(shi)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),可(ke)能(neng)持(chi)續(xu)較(jiao)長(chang)時(shi)間(jian),短(duan)路(lu)損(sun)耗(hao)越(yue)小(xiao)則(ze)因(yin)此(ci)失(shi)效(xiao)的(de)機(ji)率(lv)也(ye)大(da)大(da)減(jian)小(xiao)。當(dang)然(ran)損(sun)耗(hao)越(yue)小(xiao)也(ye)更(geng)符(fu)合(he)節(jie)能(neng)的(de)要(yao)求(qiu)。
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