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選用dcdc電源模塊有哪些技巧

編輯:鸿运彩票代理時間:2019-06-03

        系統運行中電源對系統穩定性的影響極大,質量穩定性不佳的電源模塊,不但會造成系統運作不穩定,嚴重将會造成組件損壞,選擇适用良好的電源模塊,将是一個非常重要的課題。


        選用一個穩定性高的dcdc電源模塊,其優點是可以減少研發人員設計所需的時間,使研發人員将研發焦點集中在本身的産品領域上,使産品達到最佳化,縮短産品研發及驗證時間,讓産品能快速上市,在市場上取得領先及緻勝的商機。


        1. 效率:

        在全球提倡高效節能的時代,效率是選型的重要因素,它可以在電源轉換的過程中減少能源損耗,減少熱處理問題并可增加模塊壽命,所以在效率的選型上,是愈高愈好。


        系統待機時的損耗,也是近幾年重視的課題之一,在某些應用上,其系統運作在待機狀态時間比重較長,擁有較低待機損耗的電源模塊則是一個很好選擇;南京弗來翔電子新系列産品在待機損耗的部份,經特别的處理及設計,可大幅降低待機時的功率損耗,并提高不同負載條件時的整體效率,符合最新的節能需求。


        2. 操作溫度:

        一般溫度操作可分成商規(0℃~+60℃)、工規(-25℃~+71℃)、軍規(-55℃~+85℃)等,在選擇dcdc電源模塊時需考慮實際系統操作溫度範圍,選用合适的溫度等級。


        不同的溫度等級會影響到電源模塊使用的材料設計及選用,選擇一個合适的溫度等級,是非常重要的考慮因素,這将會影響dcdc電源模塊的穩定度及可靠度,若系統操作溫度超過dcdc電源模塊的使用範圍,嚴重者将導緻模塊失效,若産品操作于溫度範圍極限時,則需降載使用,或予以适當的散熱設計,如增加對流風速或增加散熱片,以确保産品的穩定


        3. 輸入電壓:

        輸入電壓指的是dcdc電源模塊能正常操作的範圍,一般較常見的電源系統,通常分成5V , 12V , 24V ,48V在選用電源模塊輸入電壓範圍時,視輸入電壓變動範圍,業界有二倍壓輸入及四倍壓輸入可選擇。


        在選擇輸入電壓時,需注意前端電源所提供的電壓,其變化量是否在dcdc電源模塊可操作的電壓範圍内,所以選用二倍壓輸入或四倍壓輸入的電源模塊,則可視前端電源的電壓變動與穩定度而定。輸入電壓過高或過低都可能造成dcdc電源模塊不正常動作或損壞,此點必需特别留意。


        另外,實際的應用上,一般工業用産品所提供的電壓多為12V及24V,通訊用産品則為24V及48V,鐵道部份則多使用24V,36V,48V,72V,96V及110V


        4. 額定功率:

        一般建議用戶在使用時,實際使用功率應為額定功率7~8成為宜,在這樣的原則下,dcdc電源模塊的效能較佳、壽命較長、且較具有效益。


        若選用的dcdc電源模塊其額定功率遠高于實際使用功率時,雖然效能及壽命都有幫助,會就成本考慮上,是比較為浪費的;若實際使用功率較dcdc電源模塊之額定功率大時,這當然是不合理的設計,短時間的超載操作沒有問題,但長時間操作于超載的情況下,這對産品的壽命是有影響的。以南京弗來翔電子産品而言,雖大多有110%~180%的超載保護設計,但仍需避免因超載操作的情況。


        5. 工作頻率:

        dcdc電源模塊的工作頻率與模塊的體積成反比,但與損耗成正比,通常頻率愈高,dcdc電源模塊體積可縮小,但轉換效率将會降低;反之則體積較大,但轉換效率提高。


        電源模塊工作頻率的形式分為二種,一為定頻,另一則為變頻。


        定頻的dcdc電源模塊,其工作頻率多設計在150K~500K Hz的範圍中,頻率的誤差通常在+-10%内ex.250KHZ+-10%。


        變頻的dcdc電源模塊,其頻率會随着不同輸入電壓及負載條件而變動。


        使用小功率産品,變頻設計是一個很好的選擇,定頻與變頻優劣取決于客戶實際應用,一般而言,定頻産品在處理EMI時将較為容易。


        6. 隔離(Isolation):

        一般電源位于一次側的産品都需要有隔離的功能,隔離除了可以提高系統的安全性及可靠度外,且可以提高EMC的特性并保護二次側。


        以dcdc電源模塊而言,Isolation電壓多要求為1500V,而南京弗來翔電子産品則皆能達到1600V;标準品除1600V以外,還有2250V、3000V或更高Isolation可以選擇,且通過UL、TUV、CE……等認證,對産品選擇   而言更多一分保障。


        7. 穩壓(Regulation):

        穩壓指的是輸出電壓的穩定度,主要影響因素有輸入電壓及輸出負載,輸入電壓變動時的穩定度(LineRegulation)指的是當輸入電壓變化時,輸出電壓相對變化情形;負載變動穩定度(Load Regulation)則是指負載變化時輸出電壓穩定度;使用未穩壓産品時,當在不同的輸入電壓或負載條件時,将導緻輸出電壓不穩定,也将導緻系統不穩定,甚至造成後端零件損毀。


        8. 安全規範:設計産品時需考慮EMI要符合國際标準,所以必須選擇符合EMI法規電源模塊,而符合EMI産品dcdc電源模塊内部所使用的濾波組件材料選擇要求也相對提高,成本也會較高,弗來翔所有标準産品皆經安規認證,可節省客戶送測時間,客制品則依客戶需求送測,可作到符合客戶各項安規需求。


        9. 電源尺寸:     就dcdc電源模塊外觀尺寸而言,因各家設計的不同而有所不同,用戶在選用其所需之外觀尺寸時,需注意以下幾點:


        A. 依國際标準腳位來選用:如此一來就不用擔心産品局限于一、二家供貨廠商,一般外觀尺寸及輸出腳位設計可與各大廠兼容。


        B. 相同尺寸的擴充性: 産品在設計上,提供了相同尺寸但不同的功率,使用dcdc電源模塊,若面臨系統需求升級同時電源部份需求增加時,若此時選用dcdc電源模塊有相同的外觀尺寸以及腳位可選擇,這樣的話可省去系統PCBRe-layout的時間及成本,也使産品能有更多的彈性。