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電源模塊選型全知道

出處:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于:2019-06-03 13:46:32

  電源模塊選型沒(méi)那么簡(jiǎn)單,它需要考慮很多問(wèn)題,你知道哪些呢?
  磁珠、電容、二極管、電阻…都具有類似的潛規(guī)則,只是我們不太注意而已。電源模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多種,反激、正激、推挽、半橋、全橋多種,每種因?yàn)槠湓淼牟煌?,也表現(xiàn)為在某些特性指標(biāo)方面的優(yōu)越性。
  反激電源在開(kāi)關(guān)的一個(gè)周期中,充電的時(shí)段沒(méi)有放電,就是因?yàn)檫@個(gè)特性,其時(shí)間響應(yīng)特性、紋波特性就很難做到很好,雖然可以通過(guò)大的儲(chǔ)能電容協(xié)助解決一點(diǎn),但原理性缺陷終歸是硬傷。漏感也大等等問(wèn)題,但其優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單,成本低,體積小,不必加磁復(fù)位繞組,而且輸入電壓范圍比較寬。也正因?yàn)榇耍庞辛似湔伎傠娫词袌?chǎng)7成以上的份額。
  正激電源輸出電壓瞬態(tài)控制特性較好,負(fù)載能力較強(qiáng),但其缺點(diǎn)也同樣顯著,多用一個(gè)大儲(chǔ)能濾波電感和一個(gè)續(xù)流二極管、體積大、變壓器初級(jí)線圈反電動(dòng)勢(shì)電壓高,對(duì)開(kāi)關(guān)管的要求較高。

 


  推挽式電源電流瞬態(tài)響應(yīng)速度很高,電壓輸出特性很好,在所有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,是利用率的一種開(kāi)關(guān)電源,無(wú)漏磁,驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。但其缺點(diǎn)是兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件需要很高的耐壓值;要有兩組初級(jí)線圈,對(duì)于小功率輸出的推挽式開(kāi)關(guān)電源是個(gè)缺點(diǎn)。若兩個(gè)正激式變換器不完全對(duì)稱或平衡,經(jīng)過(guò)幾個(gè)周期累積的偏磁,會(huì)使磁芯進(jìn)入飽和,導(dǎo)致高頻變壓器勵(lì)磁電流過(guò)大,甚至損壞開(kāi)關(guān)管。
  橋式開(kāi)關(guān)電源輸出功率很大,工作效率很高,開(kāi)關(guān)管的耐壓值要求比較低,變壓器初級(jí)線圈只需要一個(gè)繞組。缺點(diǎn)是效率低,會(huì)出現(xiàn)半導(dǎo)通區(qū),損耗大。
  以上各種問(wèn)題都是因?yàn)槠渫負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的先天優(yōu)勢(shì)和先天缺陷造成的,雖然我們可以將電源模塊當(dāng)成黑匣子,但這也是我們?cè)谶x擇電源時(shí)要關(guān)注的一個(gè)點(diǎn)。
  另一個(gè)是要根據(jù)負(fù)載的波動(dòng)情況來(lái)確定,有的負(fù)載較穩(wěn)定,有的負(fù)載就波動(dòng)較大,甚至于有的還會(huì)有空載、或滿載、或瞬間負(fù)載變大、或瞬間負(fù)載跌落的情況發(fā)生。

 


  負(fù)載的類型也是一個(gè)影響因素。一般的模塊,其輸出是按照默認(rèn)為阻性負(fù)載而設(shè)計(jì)的,如果負(fù)載是感性或容性負(fù)載,都需要作電源模塊內(nèi)部器件或參數(shù)稍作調(diào)整。
  電源模塊的開(kāi)關(guān)頻率也是需要關(guān)注的,他決定了外接電源濾波器濾波參數(shù)(截止頻率、階次)的選擇。
  紋波與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電容電感的參數(shù)、負(fù)載的情況都相關(guān),一個(gè)5v電源,紋波做到50mv,單電源的誤差磁珠、電容、二極管、電阻…都具有類似的潛規(guī)則,只是我們不太注意而已。電源模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多種,反激、正激、推挽、半橋、全橋多種,每種因?yàn)槠湓淼牟煌?,也表現(xiàn)為在某些特性指標(biāo)方面的優(yōu)越性。
  反激電源在開(kāi)關(guān)的一個(gè)周期中,充電的時(shí)段沒(méi)有放電,就是因?yàn)檫@個(gè)特性,其時(shí)間響應(yīng)特性、紋波特性就很難做到很好,雖然可以通過(guò)大的儲(chǔ)能電容協(xié)助解決一點(diǎn),但原理性缺陷終歸是硬傷。漏感也大等等問(wèn)題,但其優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單,成本低,體積小,不必加磁復(fù)位繞組,而且輸入電壓范圍比較寬。也正因?yàn)榇耍庞辛似湔伎傠娫词袌?chǎng)7成以上的份額。
  正激電源輸出電壓瞬態(tài)控制特性較好,負(fù)載能力較強(qiáng),但其缺點(diǎn)也同樣顯著,多用一個(gè)大儲(chǔ)能濾波電感和一個(gè)續(xù)流二極管、體積大、變壓器初級(jí)線圈反電動(dòng)勢(shì)電壓高,對(duì)開(kāi)關(guān)管的要求較高。
  推挽式電源電流瞬態(tài)響應(yīng)速度很高,電壓輸出特性很好,在所有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,是利用率的一種開(kāi)關(guān)電源,無(wú)漏磁,驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。但其缺點(diǎn)是兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件需要很高的耐壓值;要有兩組初級(jí)線圈,對(duì)于小功率輸出的推挽式開(kāi)關(guān)電源是個(gè)缺點(diǎn)。若兩個(gè)正激式變換器不完全對(duì)稱或平衡,經(jīng)過(guò)幾個(gè)周期累積的偏磁,會(huì)使磁芯進(jìn)入飽和,導(dǎo)致高頻變壓器勵(lì)磁電流過(guò)大,甚至損壞開(kāi)關(guān)管。
  橋式開(kāi)關(guān)電源輸出功率很大,工作效率很高,開(kāi)關(guān)管的耐壓值要求比較低,變壓器初級(jí)線圈只需要一個(gè)繞組。缺點(diǎn)是效率低,會(huì)出現(xiàn)半導(dǎo)通區(qū),損耗大。
  以上各種問(wèn)題都是因?yàn)槠渫負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的先天優(yōu)勢(shì)和先天缺陷造成的,雖然我們可以將電源模塊當(dāng)成黑匣子,但這也是我們?cè)谶x擇電源時(shí)要關(guān)注的一個(gè)點(diǎn)。
  另一個(gè)是要根據(jù)負(fù)載的波動(dòng)情況來(lái)確定,有的負(fù)載較穩(wěn)定,有的負(fù)載就波動(dòng)較大,甚至于有的還會(huì)有空載、或滿載、或瞬間負(fù)載變大、或瞬間負(fù)載跌落的情況發(fā)生。
  負(fù)載的類型也是一個(gè)影響因素。一般的模塊,其輸出是按照默認(rèn)為阻性負(fù)載而設(shè)計(jì)的,如果負(fù)載是感性或容性負(fù)載,都需要作電源模塊內(nèi)部器件或參數(shù)稍作調(diào)整。
  電源模塊的開(kāi)關(guān)頻率也是需要關(guān)注的,他決定了外接電源濾波器濾波參數(shù)(截止頻率、階次)的選擇。
  紋波與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電容電感的參數(shù)、負(fù)載的情況都相關(guān),一個(gè)5v電源,紋波做到50mv,單電源的誤差就是1%了,對(duì)要求高的電路,電源的誤差、放大電路的誤差、信號(hào)電纜的誤差、AD的舍入誤差,多個(gè)誤差累積合并之后,總誤差可就大了。
  電源模塊里有無(wú)濾波設(shè)計(jì)、電源模塊所在的設(shè)備里有無(wú)安規(guī)要求(漏電流、絕緣耐壓、濕度要求)、溫升特性、轉(zhuǎn)換效率、輸入電壓的波動(dòng)范圍、負(fù)載調(diào)整率等等,要求的地方還是不少的。就是1%了,對(duì)要求高的電路,電源的誤差、放大電路的誤差、信號(hào)電纜的誤差、AD的舍入誤差,多個(gè)誤差累積合并之后,總誤差可就大了。
  電源模塊里有無(wú)濾波設(shè)計(jì)、電源模塊所在的設(shè)備里有無(wú)安規(guī)要求(漏電流、絕緣耐壓、濕度要求)、溫升特性、轉(zhuǎn)換效率、輸入電壓的波動(dòng)范圍、負(fù)載調(diào)整率等等,要求的地方還是不少的。

關(guān)鍵詞:電源模塊

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