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        施能百科

        DC-DC电源模块的应用设计和品质同样重要

        2019-7-2 10:12:57      点击:

         YI、XUYAN

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         二、为什么需要DC-DC模块电源?

             DC-DCGELIMOKUAIDIANYUANZHUYAOYINGYONGYUFENBUSHIDIANYUANXITONGZHONG,YONGYIDUIDIANYUANXITONGSHIXIANGELIJIANGDIZAOSHENG、DIANYAZHUANHUAN、WENYAHEBAOHUGONGNENG。SHIYONGDC-DCGELIMOKUAIDIANYUANDESIDAZUOYONGRUXIA:

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         三、如何选择高可靠性的DC-DC模块电源

        1. CAIYONGCHENGSHUDEDIANYUANTUOPU

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        2. QUANFUZAIFANWEINEIGAOXIAOLV

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        3. 极限温度特性 
             电源模块应用的地理区域非常宽广,可能有热带的酷暑也有类似俄罗斯冬天的严寒。因此要求DC-DC模块的工作温度范围最低要求为-40度~85度。如果在汽车BMS、高压母线监测应用,则需要工作温度为-40度~125度。 
             极限温度试验是最能检验电源模块可靠性的方法,例如高温老化、高温&低温带电工作性能测试、高低温循环冲击试验和长时间高温高湿测试等。正规的电源开发都会经过以上测试。因此,是否有此类测试设备也成为了判断电源厂商是否为山寨厂商的依据。 
        4. 高隔离、低隔离电容 
             医疗产品要求极低的漏电流,电力电子产品需要原边和次级之间尽量少寄生电容。这两个行业有一个共性的需求,即要求尽量高的隔离耐压,和尽量低的隔离电容,用以降低共模干扰对系统的影响。如果在医疗或电力电子应用,1-2W DC-DC建议选取隔离电容低于10pF左右的电源模块,宽压产品则尽量选取低于150pF的电源模块。 
        5. EMC特性 
        大乐透开奖近1500期走势图      EMC性能是电子系统正常、安全工作的保证,目前电子行业对产品的EMC性能都提出了很高的要求,我们经常遇到客户抱怨因EMC处理不好导致系统的复位重启甚至是早期失效,因此优良的EMC特性是电源模块核心竞争力。 

        四、电源系统应用设计的可靠性 
             电源本身的可靠性固然重要,但是实际上,由于电源系统工作环境的复杂性,再可靠的电源如果没有可靠的系统应用设计,最终电源还是会失效。下面介绍几种常见的电源系统应用设计的方法和注意事项。 
        1. 冗余设计技巧 
             在可靠性要求高的场合,要求电源模块即使损坏,系统也不能断电。此时,我们可以采取冗余供电的方式来提升系统的可靠性。当一个电源模块损坏时,另外一个模块可以继续供电。
        2. 降额设计 
             众所周知,降额设计可以有效提高电源工作寿命,但是负载过轻使用,电源的性能又无法工作在最佳状态。 例如,金升阳DC-DC模块电源建议在负载范围30%~80%内使用,此时各方面性能表现最佳。 
        3. 合理外围防护设计 
             电源模块应用行业非常多,应用的环境要求也不近相同,因为其通用性设计,DC-DC模块电源仅能满足通用共性需求。因此当客户的应用环境要求苛刻时,需要加适当的外围电路来提升电源的可靠性。 
             因而合理的外围电路设计可以使模块满足更高等级的技术规格,使之适应更恶劣的应用环境,提升电源模块的可靠性。 
        4. 散热设计
        大乐透开奖近1500期走势图      工业级的电源模块的损坏大约有15%是因为散热不良导致的,电源模块是朝着小型化和集成化方向发展,但是很多应用场合电源是处于密闭的环境中连续工作的,如果积热无法散出去,电源内部的器件可能因为超过热应力而损坏。通常的散热方式有自然风冷、散热片散热和加强制性散热风扇等。热设计的几点经验分享如下:

        (1) 电源模块的对流通风
             对于依靠自然对流和热辐射来散热的电源模块,周围环境一定要便于对流通风,且周围无大器件遮挡,便于空气流通。 
        (2) 发热器件的放置
             如果系统中拥有多个发热源例如多个电源模块,相互之间应尽量远离,避免相互之间热辐射传递导致电源模块过热。 
        (3) 合理的PCB板设计
             PCB板提供了一种散热途径,在设计时就要多考虑散热途径。例如加大主回路的铜皮面积,降低PCB板上元器件的密度等,改善模块的散热面积和散热通道,例如电源模块应尽量垂直放置如图4,可以使热量尽快向上散发;如果将DC-DC模块放在PCB的底部,则向上散发的热量会被PCB阻挡,导致产品积热无法散发出去。 
        (4) 更大封装尺寸和散热面积
        同样功率的电源,如果可能尽量选择尺寸更大的封装和散热面更大的散热器,或者使用导热胶将电源模块外壳与机壳连接。这样电源模块拥有更大的散热面积,散热会更快,内部的温度会更低,电源的可靠性自然也就越高。
        5. 匹配性设计、安规设计 
             电源的输入走线尽量保持直线,避免形成环路天线吸引外界辐射干扰。同时输入线和输出线需要按照UL60950的安规要求保持合适的间距,避免耐压失效。再者,电源底板下禁止布线,特别是信号线,电源变压器的电磁线会对信号形成干扰。 
             另外一个设计师需注意的是,需要关注一次电源和二次电源之间,以及电源与系统工作频率的倍频错开,避开相互之间的系统匹配性问题。 

        五、小结 
        大乐透开奖近1500期走势图      DC-DC电源模块的可靠应用需要电源原厂提供高品质电源,同时也需要设计工程师合理的应用设计,只有从设计和应用双向考虑才能最终获得可靠的电源系统。

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