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電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器,其特點(diǎn)是可為專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)、微處理器、存儲(chǔ)器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA) 及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。一般來說,這類模塊稱為負(fù)載點(diǎn) (POL) 電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點(diǎn)電源供應(yīng)系統(tǒng) (PUPS)。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)甚多,因此模塊電源廣泛用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動(dòng)通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。工業(yè)控制電源廠家帶你從5個(gè)方面全面了解電源模塊!
1、電源模塊的作用
隔離、保護(hù)(短路保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、其它保護(hù)、)電壓交換、穩(wěn)壓、降噪等功能。盡管每個(gè)電源模塊的負(fù)載電流突然減小,系統(tǒng)的輸出功率都不會(huì)因此而受到任何影響。
電源模塊帶電插入時(shí),在所有輸入和輸出端都接通以前,變換器暫時(shí)維持關(guān)斷狀態(tài)。否則在熱插拔時(shí),連接器接觸點(diǎn)無規(guī)律的通斷都有可能損壞變換器模塊,嚴(yán)重時(shí)甚至是損壞整個(gè)系統(tǒng)。
2、電源模塊的使用特性
集成芯片控制的ac/dc轉(zhuǎn)變器,擁有優(yōu)良的屏掉抗干擾特性及電磁兼容性,腳位使用5PIN、24PIN等雙列直插,金屬紫銅和高阻燃塑膠外殼封裝,無需外接任何外圍元件即可運(yùn)作。
電源模塊適用于各種模擬電路、A/D轉(zhuǎn)變、各類放大器及高精度測(cè)量儀器設(shè)備中,其外殼為鋁合金材質(zhì)的散熱器。電源模塊的使用性能。
3、電源模塊虛擬測(cè)試系統(tǒng)組成
隨著虛擬儀器技術(shù)和計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展,使在傳統(tǒng)的電源測(cè)試領(lǐng)域引入計(jì)算機(jī)虛擬測(cè)試技術(shù)成為可能。我們根據(jù)市場(chǎng)的需求,設(shè)計(jì)了新型的電源測(cè)試儀器,它使用以數(shù)字調(diào)整和計(jì)算機(jī)分析為主的虛擬測(cè)量方法,替代原來的模擬測(cè)量方式,實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確、快速地測(cè)量電源產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo),并能做出各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。
4、ac-dc電源模塊的灌封
ac-dc電源模塊的灌封是很重要的,這一工藝不僅涉及到ac-dc電源模塊的防護(hù),(防水,防潮,防塵,防腐蝕等),還涉及到ac-dc電源模塊的熱設(shè)計(jì).
5、電源模塊選購指南
電源模塊選擇需要考慮的幾個(gè)方面:額定功率、封裝形式、溫度范圍與降額使用、隔離電壓、功耗和效率
1、額定功率
一般建議實(shí)際使用功率是模塊電源額定功率的30~80%為宜(具體比例大小還與其他因素有關(guān),后面將會(huì)提到。),這個(gè)功率范圍內(nèi)模塊電源各方面性能發(fā)揮都比較充分而且穩(wěn)定可靠。所有模塊電源均有一定的過載能力,但是仍不建議長時(shí)間工作在過載條件下,畢竟這是一種短時(shí)應(yīng)急之計(jì)。
二是根據(jù)溫度范圍來選,如果由于成本考慮選擇了較小溫度范圍的產(chǎn)品,但有時(shí)也有溫度逼近極限的情況,怎么辦呢?降額使用。即選擇功率或封裝更大一些的產(chǎn)品,這樣“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。應(yīng)折衷考慮。
商品級(jí)(0 ℃ 到+70 ℃)
工業(yè)級(jí)(-40 ℃ 到+85 ℃)
級(jí)(-55 ℃到+125 ℃)
2、封裝形式
模塊電源的封裝形式多種多樣,符合國際標(biāo)準(zhǔn)的也有,非標(biāo)準(zhǔn)的也有,就同一公司產(chǎn)品而言,相同功率產(chǎn)品有不同封裝,相同封裝有不同功率,那么怎么選擇封裝形式呢?主要有三個(gè)方面:① 一定功率條件下體積要盡量小,這樣才能給系統(tǒng)其他部分更多空間更多功能;② 盡量選擇符合國際標(biāo)準(zhǔn)封裝的產(chǎn)品,因?yàn)榧嫒菪暂^好,不局限于一兩個(gè)供貨廠家;③ 應(yīng)具有可擴(kuò)展性,便于系統(tǒng)擴(kuò)容和升級(jí)。全部符合國際標(biāo)準(zhǔn),為業(yè)界廣泛采用的半磚、全磚封裝,與VICOR、 LAMBDA等著名品牌兼容,并且半磚產(chǎn)品功率范圍覆蓋50~200W,全磚產(chǎn)品覆蓋100~300W。
3、 溫度范圍與降額使用
一般廠家的模塊電源都有幾個(gè)溫度范圍產(chǎn)品可供選用:商品級(jí)、工業(yè)級(jí)、級(jí)等,在選擇模塊電源時(shí)一定要考慮實(shí)際需要的工作溫度范圍,因?yàn)闇囟鹊燃?jí)不同材料和制造工藝不同價(jià)格就相差很大,選擇不當(dāng)還會(huì)影響使用,因此不得不慎重考慮??梢杂袃煞N選擇方法:一是根據(jù)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(shí)際使用功率已經(jīng)接近額定功率,那么模塊標(biāo)稱的溫度范圍就必須嚴(yán)格滿足實(shí)際需要甚至略有裕量。
dc/dc的意思是直流變(到)直流(不同直流電源值的轉(zhuǎn)換),只要符合這個(gè)定義都可以叫dcdc轉(zhuǎn)換器。具體是指通過自激振蕩電路把輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?,再通過變壓器改變電壓之后再轉(zhuǎn)換為直流電輸出,或者通過倍壓整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電輸出。
dc/dc模塊電源以其體積小巧、性能卓異、使用方便的顯著特點(diǎn),在通信、網(wǎng)絡(luò)、工控、鐵路、軍事等領(lǐng)域日益得到廣泛的應(yīng)用。怎樣正確合理地選用dc/dc模塊電源呢,筆者將從dc/dc模塊電源開發(fā)設(shè)計(jì)的角度,談一談這方面的問題,以供廣大系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員參考。
4、變頻與定頻
和所有開關(guān)型器件一樣,dc/dc變換器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲,因此濾波性能的好壞也是重要的選型依據(jù)。集成化的dc/dc變換器通常采用的是變頻開關(guān)技術(shù)或是定頻開關(guān)技術(shù)。而定頻開關(guān)變換器在這方面則簡(jiǎn)便許多,甚至可以使用LC濾波器。
5、工作頻率
一般而言工作頻率越高,輸出紋波噪聲就更小,電源動(dòng)態(tài)響應(yīng)也更好,但是對(duì)元器件特別是磁性材料的要求也越高,成本會(huì)有增加,所以國內(nèi)模塊電池人才電源產(chǎn)品開關(guān)頻率多為在300kHz以下,甚至有的只有100kHz左右,這樣就難以滿足負(fù)載變條件下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的要求,因此高要求場(chǎng)合應(yīng)用要考慮采用高開關(guān)頻率的產(chǎn)品。另外一方面當(dāng)模塊電源開關(guān)頻率接近信號(hào)工作頻率時(shí)容易引起差拍振蕩,選用時(shí)也要考慮到這一點(diǎn)。
6、隔離度
絕大多數(shù)的電路都必須實(shí)現(xiàn)隔離,即將負(fù)載連同負(fù)載對(duì)本地電源的噪聲與電網(wǎng)的其他負(fù)載和噪聲隔開。只有隔離變換器能夠達(dá)到這個(gè)要求。采用隔離變換器除了實(shí)現(xiàn)上述要求之外,還可以實(shí)現(xiàn)差分形式的輸出,以及雙極型輸出。此外,將隔離型變換器的輸出高壓端與負(fù)載的電源地相連,就形成了負(fù)電源。由于電壓參考點(diǎn)不是地,因此負(fù)載可以獲得更高的電壓。在一定時(shí)限內(nèi)(通常是1秒)變換器所能承受的、施加在輸入端和輸出端之間的高電壓,稱為變換器的隔離強(qiáng)度。因此,設(shè)計(jì)低噪聲電源時(shí),應(yīng)該選擇隔離強(qiáng)度高而隔離電容低的dc/dc變換器,以減小泄漏電流。
通常在醫(yī)療設(shè)備里需要很高的隔離電壓,這樣的話,漏電流就小,對(duì)身體的危害就小。一般場(chǎng)合使用對(duì)模塊電源隔離電壓要求不是很高,但是更高的隔離電壓可以保證模塊電源具有更小的漏電流,更高的安全性和可靠性,并且EMC特性也更好一些,因此目前業(yè)界普遍的隔離電壓水平為1500VDC以上。
7、功耗和效率
根據(jù)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。當(dāng)然損耗越小也更符合節(jié)能的要求。
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以上是工業(yè)控制電源廠家給你總結(jié)的電源模塊,希望對(duì)您有幫助!