DC/DC電源模塊的中心議題:
- 如何選擇適當(dāng)?shù)腄C/DC電源模塊
DC/DC電源模塊的解決方案:
- 9大參數(shù)確定合適的電源模塊
系統(tǒng)運(yùn)行中電源對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響極大,質(zhì)量穩(wěn)定性不佳的電源模塊,不但會造成系統(tǒng)運(yùn)作不穩(wěn)定,嚴(yán)重將會造成組件損壞,選擇適用良好的電源模塊,將是一個非常重要的課題。
選用一個穩(wěn)定性高的DC/DC 電源模塊,其優(yōu)點(diǎn)是可以減少研發(fā)人員設(shè)計所需的時間,使研發(fā)人員將研發(fā)焦點(diǎn)集中在本身的產(chǎn)品領(lǐng)域上,使產(chǎn)品達(dá)到最佳化,縮短產(chǎn)品研發(fā)及驗(yàn)證時間,讓產(chǎn)品能快速上市,在市場上取得領(lǐng)先及致勝的商機(jī),深圳市中電華星電子技術(shù)有限公司作為國內(nèi)最大的電源模塊代理商,長期從事模塊電源應(yīng)用研究,下面就以博大電源為例為大家講解如何選擇適當(dāng)?shù)腄C/DC電源模塊:
1.效率:
在全球提倡高效節(jié)能的時代,效率是選型的重要因素,它可以在電源轉(zhuǎn)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(tǒng)待機(jī)時的損耗,也是近幾年重視的課題之一,在某些應(yīng)用上,其系統(tǒng)運(yùn)作在待機(jī)狀態(tài)時間比重較長,擁有較低待機(jī)損耗的電源模塊則是一個很好選擇;博大新系列產(chǎn)品在待機(jī)損耗的部份,經(jīng)特別的處理及設(shè)計,可大幅降低待機(jī)時的功率損耗,并提高不同負(fù)載條件時的整體效率,符合最新的節(jié)能需求。
2.操作溫度:
一般溫度操作可分成商規(guī)(0℃~+60℃)、工規(guī)(-25℃~+71℃)、軍規(guī)(-55℃~+85℃)等,在選擇DC/DC 電源模塊時需考慮實(shí)際系統(tǒng)操作溫度范圍,選用合適的溫度等級。
3.輸入電壓:
輸入電壓指的是DC/DC電源模塊能正常操作的范圍,一般較常見的電源系統(tǒng),通常分成5V , 12V , 24V , 48V。
在選用電源模塊輸入電壓范圍時,視輸入電壓變動范圍,業(yè)界有二倍壓輸入及四倍壓輸入可選擇,電壓范圍如下:
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DC/DC電源模塊可操作的電壓范圍內(nèi),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(wěn)定度而定。輸入電壓過高或過低都可能造成DC/DC 電源模塊不正常動作或損壞,此點(diǎn)必需特別留意。
另外,實(shí)際的應(yīng)用上,一般工業(yè)用產(chǎn)品所提供的電壓多為12V及24V,通訊用產(chǎn)品則為24V及48V,鐵道部份則多使用24V,36V,48V,72V,96V及110V,博大提供包含工控、通訊、鐵道…等多種專業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品及產(chǎn)品選型手冊,客戶在選型及備料上更加容易。
4.額定功率:
一般建議用戶在使用時,實(shí)際使用功率應(yīng)為額定功率7~8成為宜,在這樣的原則下,DC/DC電源模塊的效能較佳、壽命較長、且較具有效益。
若選用的DC/DC電源模塊其額定功率遠(yuǎn)高于實(shí)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(fèi)的;若實(shí)際使用功率較DC/DC電源模塊之額定功率大時,這當(dāng)然是不合理的設(shè)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,這對產(chǎn)品的壽命是有影響的。以博大產(chǎn)品而言,雖大多有110%~180%的超載保護(hù)設(shè)計,但仍需避免因超載操作的情況。
5.工作頻率:
DC/DC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,DC/DC 電源模塊體積可縮小,但轉(zhuǎn)換效率將會降低;反之則體積較大,但轉(zhuǎn)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DC/DC電源模塊,其工作頻率多設(shè)計在150K~500K Hz的范圍中,頻率的誤差通常在+-10%內(nèi),ex. 250KHZ+-10%。
變頻的DC/DC電源模塊,其頻率會隨著不同輸入電壓及負(fù)載條件而變動。
使用小功率產(chǎn)品,變頻設(shè)計是一個很好的選擇,定頻與變頻優(yōu)劣取決于客戶實(shí)際應(yīng)用,一般而言,定頻產(chǎn)品在處理EMI時將較為容易。
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6.隔離(Isolation):
一般電源位于一次側(cè)的產(chǎn)品都需要有隔離的功能,隔離除了可以提高系統(tǒng)的安全性及可靠度外,且可以提高EMC的特性并保護(hù)二次側(cè)。
以DC/DC 電源模塊而言,Isolation電壓多要求為1500V,而博大產(chǎn)品則皆能達(dá)到1600V;標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)證,對產(chǎn)品選擇而言更多一分保障,而如需更高的隔離電壓,博大將提供客制化服務(wù),符合客戶的各項需求。
博大除了提供隔離型電源模塊外,同時也提供多樣的高效率的非隔離型的二次側(cè)電源,有任何產(chǎn)品需求,皆可致電博大科技中國區(qū)代理商深圳市中電華星電子技術(shù)有限公司。
7.穩(wěn)壓(Regulation):
穩(wěn)壓指的是輸出電壓的穩(wěn)定度,主要影響因素有輸入電壓及輸出負(fù)載,輸入電壓變動時的穩(wěn)定度(Line Regulation)指的是當(dāng)輸入電壓變化時,輸出電壓相對變化情形;負(fù)載變動穩(wěn)定度(Load Regulation)則是指負(fù)載變化時輸出電壓穩(wěn)定度;使用未穩(wěn)壓產(chǎn)品時,當(dāng)在不同的輸入電壓或負(fù)載條件時,將導(dǎo)致輸出電壓不穩(wěn)定,也將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定,甚至造成后端零件損毀,博大除1W以下微功率電源產(chǎn)品外,其它產(chǎn)品皆有良好的穩(wěn)壓功能。
8.安全規(guī)范:
設(shè)計產(chǎn)品時需考慮EMI要符合國際標(biāo)準(zhǔn),所以必須選擇符合EMI法規(guī)電源模塊,而符合EMI產(chǎn)品DC/DC電源模塊內(nèi)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,博大所有標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品皆經(jīng)安規(guī)認(rèn)證,可節(jié)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(guī)需求。
9.電源尺寸:
就DC/DC 電源模塊 外觀尺寸而言,因各家設(shè)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(diǎn):
A.依國際標(biāo)準(zhǔn)腳位來選用:
如此一來就不用擔(dān)心產(chǎn)品局限于一、二家供貨廠商,以博大的產(chǎn)品而言,外觀尺寸及輸出腳位設(shè)計可與各大廠兼容,針對腳位或產(chǎn)品如有任何不清楚,皆可與博大代理商聯(lián)系詢問。
B.相同尺寸的擴(kuò)充性:
博大產(chǎn)品在設(shè)計上,提供了相同尺寸但不同的功率,使用DC/DC電源模塊,若面臨系統(tǒng)需求升級同時電源部份需求增加時,若此時選用DC/DC 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(tǒng)PCB Re-layout的時間及成本,也使產(chǎn)品能有更多的彈性。
博大產(chǎn)品有體積小、性能佳、穩(wěn)定度高、高擴(kuò)充性、寬輸入及具有專業(yè)客制化能力,標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品皆經(jīng)UL、CE、ISO…國際認(rèn)證,產(chǎn)品已廣泛的應(yīng)用于無線通訊、信息傳輸、工控、量測、半導(dǎo)體設(shè)備、軍工、鐡道等領(lǐng)域,廣受好評,除了標(biāo)準(zhǔn)品外并提供各種客制服務(wù),產(chǎn)品應(yīng)用上,如有任何需求或問題,皆可致電博大科技中國區(qū)代理商深圳市中電華星電子技術(shù)有限公司。