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設計和選用電源模塊應考慮哪些性能參數(shù)

發(fā)布時間:2016-05-27 責任編輯:wenwei

【導讀】同樣的輸入輸出電壓、同樣的功率、同樣的封裝,不同廠家的電源模塊,哪個性能更好?對于一個性能優(yōu)良的電源模塊來說,需要測試的項目很多,而且這些性能之間是緊密聯(lián)系的,本文挑選其中幾個方面的性能進行對比闡述。
 
1、穩(wěn)定可靠
 
穩(wěn)定可靠性是根本,如果工作時電源模塊運行穩(wěn)定可靠都不能保證,其他性能也就別提了。
 
設計和選用電源模塊應考慮哪些性能參數(shù)
 
從設計的角度來看,需要考慮當模塊處于最惡劣環(huán)境時模塊中每個器件電應力和熱應力在允許范圍內(nèi)并保證留有一定裕量,且在系統(tǒng)受到一定干擾時,應保持穩(wěn)定。
 
從應用的角度來看,雖然一些性能無法測試,但可根據(jù)規(guī)格書極限測試條件測試電源穩(wěn)定可靠性,如最高最低電壓、最高最低溫度、最大負載等;也可根據(jù)規(guī)格書如圖1推薦電路,測試模塊浪涌抗擾度、靜電抗擾度、脈沖群抗擾度等;還可測試模塊持續(xù)短路、重復開關機等。
 
設計和選用電源模塊應考慮哪些性能參數(shù)
圖1 推薦電路
 
當然,這些測試本身屬于破壞性的,會造成模塊一定的損傷,測試完后不應再使用在產(chǎn)品上。
 
2、容性負載和過流保護
 
電源容性負載能力越大,常意味著限流點設置較高。在開機和輸出短路時通常導致較高的電應力,甚至使變壓器飽和。另一方面,在電源從額定負載到限流點負載范圍內(nèi),電源又無法實現(xiàn)過流保護,將嚴重影響電源可靠性、壽命等。
 
3、負載調(diào)整率和最小負載要求
 
對單路輸出電源,一般無最低負載要求。但當負載降低到額定負載10%以下,為降低電源空載或輕載功耗,會進入間歇工作模式,雖不影響其正常工作,但其紋波可能會增大并出現(xiàn)聽覺噪聲。因此,選擇電源模塊時功率亦需考慮。如最大負載低于1W,卻選擇10W或更大功率的電源明顯是不合適的。
 
除此之外,對雙路及更多路輸出電源,通常要求每一路都帶有至少10%額定負載。以雙路輸出為例,若主路帶滿載,而輔路帶額定負載10%以下,將導致輔路輸出電壓比起額定值高出較多;若主路帶額定負載10%以下,而輔路帶滿載,將導致輔路輸出電壓比額定輸出值低較多。
 
另外,值得注意的是,若主路突然由重載變?yōu)楹茌p負載或相反,將導致輔路電壓出現(xiàn)下沖或上沖。很明顯這意味著,主路的“大動作”將可能導致輔路工作異常。
 
模塊本身可以加更大的假負載,當然這也會增加其損耗。在選擇電源模塊設計系統(tǒng)時,特別對于多路輸出模塊,應考慮最輕負載問題。
 
設計和選用電源模塊應考慮哪些性能參數(shù)
圖2 上沖和下沖
 
4、其他基本性能
 
其他需要比較的性能如:紋波噪聲、電壓精度、電壓調(diào)整率、開機過沖、上升時間、掉電保持時間、空載功耗、效率等。但測試時,應采用規(guī)范的測試方法。比如測試紋波噪聲時應限制帶寬為20M,采用靠測法或平行線測試法。
 
5、總結(jié)
 
綜上所述,僅比較一兩個方面的性能,就斷定某個電源性能更優(yōu)是不明智的,設計者通??赡苁菫榱似渌硞€性能而犧牲另一個性能。
 
對應用者來說,應根據(jù)實際情況選擇模塊,通常在穩(wěn)定可靠的前提下,滿足應用即可,不必追求全部性能最優(yōu)。模塊的設計通常是為了滿足通用要求,若一些情況下,無法滿足特定應用,應聯(lián)系模塊設計廠家,提供相應解決方法。
 
對設計者來說,應注意各個性能的相互影響,最優(yōu)化整體性能。



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