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選擇電源模塊的好處是什么?

2020-09-16

對于板載電源,與其說使用分立結(jié)構(gòu)還是電源模塊,如何把電源用得恰到好處才是重點。下面來說下選擇電源模塊的好處。為了能更好的控制必要電路和搭載功能,工程師需要調(diào)整自身的設(shè)計以實現(xiàn)優(yōu)化出更完善可靠的電源設(shè)計。


過去曾有一個時代分立結(jié)構(gòu)在調(diào)校、功能、成本等方面更有優(yōu)勢。但是近年來,電源模塊已經(jīng)能滿足各種需求,輕易就能構(gòu)筑簡單、靈活、高性能的電源電路。尤其在減少元器件數(shù)量、減小尺寸、提高可靠性都有優(yōu)勢。在需要立馬上市的設(shè)備快速設(shè)計時,提升電源設(shè)計的起步效率,就變得非常重要了。


小型化是近年來電源重要的要求,采用開關(guān)方式可以使電源小型化。AC/DC轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)中,以AC適配器為例,能有助于理解其區(qū)別所在。在構(gòu)成部件中,就數(shù)變壓器又大且重,但也開始朝小型化發(fā)展。二次側(cè)的DC/DC轉(zhuǎn)換電路,如果開關(guān)頻率高,電感和電容器就能縮小,進(jìn)而達(dá)到小型化的效果。但會面臨到效率低落的問題,因此,模塊電源必須進(jìn)行尺寸和效率的優(yōu)化。加入控制IC的外圍功能,也能夠減少部件數(shù)量,削減安裝面積。如果控制IC已搭載多種保護(hù)功能,使用分立部件來構(gòu)成,需要相當(dāng)多的部件和空間。


電源模塊的效率提升是應(yīng)對當(dāng)前節(jié)能要求的最重要主題,待機(jī)時的功耗也是重要的改善項目,也已經(jīng)采取了各種對策。開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換器的效率可實現(xiàn)95%AC/DC轉(zhuǎn)換器時,一次側(cè)的轉(zhuǎn)換效率實際上還有改善的余地。必須應(yīng)對大功率PFC(改善功率因數(shù)),還必須追加電路和訣竅。為實現(xiàn)AC/DC轉(zhuǎn)換效率的提升,必須采用開關(guān)方式。要做到這一點,如前所述,例如100VAC的可濾波直接整流二極管和電容器,其后的近140V DC電壓必須可開關(guān)晶體管比如高耐壓部件。當(dāng)然因此會有小幅成本上升。對此,隨著小體積與節(jié)能化要求的權(quán)衡作為重要考慮事項。


電源模塊除了保護(hù)功能外,對于電路可靠性來說,也是一項非常重要的功能。保護(hù)功能大致上分成輸入(過電壓、防止低電壓誤動作等)、輸出(過負(fù)載、短路、反向電壓和過電壓等)、溫度(熱關(guān)斷或周圍溫度上升等)。雖然電源電路不必具備每一項保護(hù)功能,但這些都是幾乎都是具備較佳、不可或缺的功能。前項已說明過,但由于必要的保護(hù)功能,幾乎都搭載在控制IC上,因此推薦積極利用控制IC。特別是AC/DC輸入來源為插座的AC,有時因為落雷而忽然出現(xiàn)大浪涌等可能性。電壓變高,連家用電流都高達(dá)30A50A時,誰都能想象如果因此引發(fā)損壞,將會造成多大的損害。


電源模塊有許多認(rèn)證和規(guī)范,和效率、待機(jī)功耗、安全相關(guān)的,噪聲相關(guān)要求符合EMIEMC。電源模塊分全球通用、只有某些國家和地區(qū)使用等類,如果想將產(chǎn)品推廣至全球市場,就必須符合各個國家要求的規(guī)格。要注意,分立式如果想取得這些認(rèn)證都必須先通過測試、調(diào)試,所要花的時間和費用以及人力相當(dāng)可觀。

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