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首頁>電子>正文廣西AC-DC生產來源網絡發布時間:2019-10-1211:34:01廣西AC-DC生產這么看來，電源模塊的表面溫度越低或者越高其實跟其使用壽命沒多大關系，而是在于電源模塊的內部元器件的溫度是否能被擴散出去，只有散熱良好，才能說明電源模塊是正常的，那么它的使用壽命自然也就會延長了。電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應器，其特點是可為專用集成電路（ASIC）、數字信號處理器(DSP)、微處理器、存儲器、現場可編程門陣列(FPGA)及其他數字或模擬負載提供供電。那么選擇電源模塊要注意什麼？一、額定功率從理論上說，選擇模塊時，功率是越大越好，這樣就可以保證系統更高要求的運行。但越大的功率，體積往往也越大，成本也會大幅的增加。所以設計在選擇電源模塊時，最好是選擇產品的工作功率維持在所用電源模塊的30-80%為宜，因為對于一般模塊而言，這個功率范圍內，模塊電源的各項性能發揮都比較穩定可靠，更有利于模塊的長期運行。過壓保護點一般設計為135%--145%額定電壓。詳細設計時要確認模塊是否具有這些功能，以免重復設計。第四種會導致輸入過流，嚴重時燒壞印制板，一般可以通過在輸入端選擇合適的保險管進行保護。保險管在布線時一般要布置在靠近電源模塊的輸入端，這樣設計的目的是降低輸入線的引線電感，避免保險管熔斷時，引線電感引起輸入端的過壓。小功率電源被廣泛地應用于電子電氣行業，在應用的過程中也時常出現一些電源故障，如啟機不良、輸出電壓偏低、模塊過熱等問題，針對這些電源供電故障現象，如何定位背后的問題？這里將一一為您揭曉。目前，市場上電源模塊種類繁多，不同電源產品的輸入電壓、輸出功率、功能及拓撲結構等都各不相同，其特點都是為微控制器、集成電路-CM和DM同時抑制。由于DC-DC電源模塊的工作頻率基本都在幾百KHz，根據以往各型號產品的EMC檢測試驗經驗，一般情況下DC-DC電源模塊的EMI超標頻段都會覆蓋0.1_1MHz頻段的一部分或全部范圍。根據圖1所示的分布原理，我們通常要采取有重點地對CM和DM同時抑制的原則。由于PCB更改與相應的傳導、輻射騷擾的測試較為復雜，且在時間和成本上也存在困難，因此進行專門的PCB對EMC影響的試驗較為困難，這里只能根據一般原理以及多年從事電源設計所積累的經驗給出DC-DC電源模塊PCB設計時需要注意的地方(主要針對降低DC-DC電源模塊對外的EMI)。Y電容串接在高壓地和低壓地之間，有時會采用兩個Y電容串聯，作用是為了提高高壓地和低壓地之間之間的耐壓。1、CE認證CE認證是歐盟拉丁文的縮寫，這項認證是證明產品符合其規定要求的合格產品，是電源模塊生產制造認證標準之一。內容是EMC（電磁兼容性）、LVD（低電壓指令）和FCC（安全規范），它要求電源產品必須保護使用者的健康安全和符合環保要求。電源模塊EMC分為EMS和EMI倆個部分，EMS分為雷擊測試、EFD(快速脈沖群測試)、EST(靜電測試)、CS(抗傳導測試)四個部分。、數字信號處理器、模擬電路、及其他數字或模擬等負載供電。電源模塊的可靠性比較高，但也可能會發生故障，下面以ZLG致遠電子的DC-DC電源為例分析幾種常見的電源故障。一、輸出電壓偏低電源輸出電壓過低，會讓后級電路無法正常工作，如在微控制器系統中，負載突然增大，會拉低微控制器的供電電壓，而造成微控制器復位，這為了消除表面的凹凸不平，應在接觸面上填充導熱膠或導熱墊，采取了適當的措施后，接觸面的熱阻可降到0.1℃W以下。只有降低散熱熱阻或降低功耗才能降低溫升，電源的最大輸出功率跟應用環境溫度有關，影響參數一般有：損耗功率、熱阻以及最高電源殼溫。效率高和散熱較佳的電源溫升會較低，在額定功率輸出時，它們的可用溫度會有余量。效率較低或散熱較差的電源溫升會較高，因為它們需要風冷或需要降額使用。3、輻射散熱方式輻射散熱是當倆個不一樣溫度的介面相對時，將發生熱量的接連輻射傳遞。輻射對單個物體溫度的影響取決于很多因素，如各種元件的溫差、元件的外部、元件的位置以及距離之間的影響等。在實際應用中，這些因素很難素量化，再加上周圍環境自身的輻射式能量交流所影響，很難準確核算其輻射對溫度的雜亂影響。這樣做是為了防止輸出電壓較大的模塊把輸出電壓較小的模塊當成了一個負載，這將造成系統的不穩定，而且會降低系統的整體效率。一直以來，開關電源模塊的電磁干擾是一個重要的解決點，從原理上來講電磁干擾主要來自于兩個方面，即傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾是由于電路中寄生參數的存在，以及開關電源中開關器件的開通與判斷，使得開關電源在交流輸入端產生較大的共模干擾和差模干擾。輻射干擾是指由于導體中電流的變化會在其周圍空間中產生變化的磁場，而變化的磁場又產生變化的電場，這一變化電流的幅值和頻率決定其產生的電磁的大小以及其作用范圍。會對整個系統級的電路帶來毀滅性的打擊，會造成一子落錯全盤毀的連鎖式反應。輸出電壓過低通常是由哪些原因造成的呢？解決方法二、輸入電壓偏高由于某些電源模塊內部的電子元器件的電壓余量設計不夠，在輸入電壓過高時，造成模塊損壞，甚至燒毀，這是就需要我們在外圍做一些保護，哪些常見原因易造成輸入電壓偏高呢？三、模塊發熱嚴屏蔽和接地屏蔽能有效地抑制通過空間傳播的電磁干擾。采用屏蔽的目的有兩個：一是限制內部的輻射電磁能越過某一區域;二是防止外來的輻射進入某一區域。屏蔽是解決DC-DC電源模塊EMC問題的手段之一，目的是切斷電磁波的傳播途徑，主要是做好DC-DC電源模塊的機殼密封性屏蔽。接地的要點是電位相同、內部電路不互相干擾、抵御外來干擾。盡量減少導線電感引起的阻抗，增加地環路的阻抗，減少地環路的干擾。軟開關技術應用軟開關技術，實現零電壓開關與零電流開關運行可以大大減小功率器件的didt和dvdt。即功率管能在零電壓下導通和零電流下關斷，若同時快速二極管也采用軟關斷，則可以大幅度降低DC-DC轉換器的EMI水平。開關導通期間驅動電路能保證MOSFET柵源極間電壓保持穩定且可靠導通。（3）關斷瞬間驅動電路能提供一個盡可能低阻抗的通路供MOSFET柵源極間電容電壓的快速泄放，保證開關管能快速關斷。（4）驅動電路結構簡單可靠、損耗小。（5）根據情況施加隔離。下面介紹幾個模塊電源中常用的MOSFET驅動電路。重電源模塊在電壓轉換過程中有能量損耗，產生熱能導致模塊發熱，降低電源的轉換效率，影響電源模塊正常工作，但什麼情況下會造成電源模塊發熱較嚴重呢？熱成像儀觀測發熱電源模塊E7805OS-500在標稱電壓下的溫度分布，如下圖所示：解決方法廣西AC-DC生產四、輸出噪聲較大噪聲是衡量電源模塊優劣的一大關鍵指標，在應用電路中，模塊周邊進一步減小機械振蕩的空間。在實際中要盡可能下降峰值磁通密度，考慮高溫時的飽滿磁通密度，留作余量避免作業曲線進入非線性區。有試驗證明，峰值磁通密度從3000高斯降為2000高斯可將噪音下降5dB到15dB。條件允許的可以采用非晶、超微晶合金等材質，它們的磁均勻一致性遠比鐵氧體好得多，磁致彈性效應趨于零，對應力不靈敏。模塊電源常在輸出沒有接電解電容或電解電容容量過小的情況下直接帶負載會發生嘯叫現象，還有就是電解電容跟輸出的引腳之間的內阻過大，如飛線接的。紋波噪聲是電源的主要性能參數，目前都是利用示波器測量，它可以精準測出紋波和噪聲值。但在實際測量中，如何選擇合適的帶寬、采樣率、探頭、示波器的耦合方式、接地等都會影響測量結果。通過示波器可以簡單區分電源模塊紋波和噪聲，紋波一般跟開關頻率相同，而噪聲的頻率就會比較高。元器件的設計布局等也會影響輸出噪聲，哪些因素對輸出噪聲有較大影響呢？ZDS2024示波器測試對比模塊受到干擾與未被干擾的電源模塊輸出紋波噪聲，對比下圖如圖所示：未受外界干擾的紋波噪聲,Vz=104mV未受外界干擾的紋波噪聲，Vz=734mV解決方法五、電源模塊啟動困難在電源的應用電路中，經常會出現電源模塊輸優化緩沖電路在開關管的驅動電路中添加緩沖電路也可以有效減少電路中的didt和dvdt，從而減少EMI干擾源。緩沖電路延緩功率開關器件的導通、關斷過程，從而降低DC-DC轉換器的EMI水平。對于相同型號的開關管，在其他條件相同只是驅動緩沖電路不同的情況下由試驗來決定。例如中轉換器A采用無驅動緩沖電阻的驅動電路;轉換器B則采用了150Ω驅動緩沖電阻反并聯二極管的驅動電路。通常開關管關斷的dvdt要比開通時小很多，對DC-DC轉換器的EMI水平影響較小。反向并聯有二極管，這樣開通速度可以減慢，而關斷速度不受影響，可以最大限度地保證原有的整機效率不受影響。電源IC直接驅動MOSFET圖1IC直接驅動MOSFET電源IC直接驅動是我們最常用的驅動方式，同時也是最簡單的驅動方式，使用這種驅動方式，應該注意幾個參數以及這些參數的影響。第一，查看一下電源IC手冊，其最大驅動峰值電流，因為不同芯片，驅動能力很多時候是不一樣的。出端電壓不正常，輸出端就是沒有任何輸出，電源模塊也無損壞，是什麼原因呢？或許是電源模塊本身就無法啟動？六、耐壓不良一般隔離電源模塊的耐壓值可高達幾千伏，但在應用電路中，哪些因素會導致其耐壓能力降低？用耐壓儀測試電源模塊隔離電壓的方法如下圖所示：解決方法電源模塊故障問題種類繁多，小編針對以上幾種常見的應用型故于是，如何選擇合適的驅動電路參數、不斷地優化驅動電路的設計，在提高DC-DC電源模塊的EMC性能的同時又保證總效率等其他參數指標不受到大的影響，是近年來發展的一個新方向。例如，在驅動電路中保留驅動電阻的同時加入推挽電路以代替二極管，這樣就可以方便地分別調節控制開和關的速度，再權衡EMC性能和總效率指標的關系，以達到最理想的效果。如圖3所示。濾波技術DC-DC電源模塊的EMI濾波器是由電感、電容等構成的無源雙向多端口網絡。實際上它起兩個低通濾波器的作用，一個衰減共模干擾，另一個衰減差模干擾。它能在阻帶(通常大于10KHz)范圍內衰減射頻能量而讓工頻無衰減或很少衰減地通過。EMI濾波器是DC-DC電源模塊設計工程師控制傳導電磁干擾和輻射電磁干擾的首選工具。濾波器對EMI信號的損耗叫插入損耗。還可以衰減內部共模信號，降低對電網的影響。但是共模電感感量大對低頻騷擾的抑制效果好，對高頻卻可能會變差，而感量小了對低頻騷擾抑制效果差。我們常見于電源模塊輸入端都有加X電容、Y電容和一個共模電感，電容對信號來說是低阻抗，起到旁路和去耦信號的作用。電感對信號來說是高阻抗，起到反射和吸收高頻干擾信號的作用。兩根電源線對地之間干擾叫共模干擾，兩根電源線之間的干擾叫差模干擾，當電感和電容組合成濾波器，可以使濾波效果更好，電感電容起作用的頻段也會不同。障問題，淺淺而談，以作拋磚引玉。廣西AC-DC生產致遠電子有近二十年的研發經驗，可以提供多種負壓產生方案的選擇。隔離1000VDC、1500VDC、3000VDC及6000VDC等多個系列，封裝形式多樣，兼容國際標準的SIP、DIP等封裝。同時致遠電子為保證電源產品性能建設了行業內一流的測試實驗室，配備最先進、齊全的測試設備輸出紋波噪聲過大輸出紋波噪聲過大的原因：（1）電源模塊與主電路噪聲敏感元件距離過近（2）主電路噪聲敏感元件的電源輸入端處未接去耦電容（3）多路系統中各單路輸出的電源模塊之間產生差頻干擾（4）地線處理不合理解決方法：可以通過將模塊與噪聲器件隔離或在主電路使用去耦電容等方案改善。如：將電源模塊盡可能遠離主電路噪聲敏感元件或模塊與主電路噪聲敏感元件進行隔離，主電路噪聲敏感元件(如：AD、DA或MCU等)的電源輸入端處接0.1μF去耦電容，使用一個多路輸出的電源模塊代替多個單路輸出模塊消除差頻干擾，采用遠端一點接地、減小地線環路面積。更細致的，MOSFET還應考慮本身寄生的參數。對一個確定的MOSFET，其驅動電路，驅動腳輸出的峰值電流，上升速率等，都會影響MOSFET的開關性能。當電源IC與MOS管選定之后，選擇合適的驅動電路來連接電源IC與MOS管就顯得尤其重要了。一個好的MOSFET驅動電路有以下幾點要求：（1）開關管開通瞬時，驅動電路應能提供足夠大的充電電流使MOSFET柵源極間電壓迅速上升到所需值，保證開關管能快速開通且不存在上升沿的高頻振蕩。，全系列隔離DC-DC電源通過完整的EMC測試，靜電抗擾度高達4KV、浪涌抗擾度高達2KV，可應用于絕大部分復雜惡劣的工業現場，為用戶提供穩定、可靠的電源隔離解決方案。

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