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    如何选用适当的DC/DC电源模块

    2011-06-15 深圳市中电华星电子技术有限公司

            系统运行中电源对系统稳定性的影响极大,质量稳定性不佳的电源模块,不但会造成系统运作不稳定,严重将会造成组件损坏,选择适用良好的电源模块,将是一个非常重要的课题。
            选用一个稳定性高的DC/DC 电源模块,其优点是可以减少研发人员设计所需的时间,使研发人员将研发焦点集中在本身的产品领域上,使产品达到最佳化,缩短产品研发及验证时间,让产品能快速上市,在市场上取得领先及致胜的商机,深圳市中电华星电子技术有限公司作为国内最大的电源模块代理商,长期从事模块电源应用研究,下面就以博大电源为例为大家讲解如何选择适当的DC/DC电源模块:

    1. 效率:
            在全球提倡高效节能的时代,效率是选型的重要因素,它可以在电源转换的过程中减少能源损耗,减少热处理问题并可增加模块寿命,所以在效率的选型上,是愈高愈好。
            系统待机时的损耗,也是近几年重视的课题之一,在某些应用上,其系统运作在待机状态时间比重较长,拥有较低待机损耗的电源模块则是一个很好选择;博大新系列产品在待机损耗的部份,经特别的处理及设计,可大幅降低待机时的功率损耗,并提高不同负载条件时的整体效率,符合最新的节能需求。

     

    2. 操作温度:
            一般温度操作可分成商规(0℃~+60℃)、工规(-25℃~+71℃)、军规(-55℃~+85℃)等,在选择DC/DC 电源模块时需考虑实际系统操作温度范围,选用合适的温度等级。
     

            不同的温度等级会影响到电源模块使用的材料设计及选用,选择一个合适的温度等级,是非常重要的考虑因素,这将会影响DC/DC 电源模块的稳定度及可靠度,若系统操作温度超过DC/DC 电源模块的使用范围,严重者将导致模块失效,若产品操作于温度范围极限时,则需降载使用,或予以适当的散热设计,如增加对流风速或增加散热片,以确保产品的稳定;博大提供各种对应的散热模块,相关讯息可致电博大科技中国区代理商深圳市中电华星电子技术有限公司。

    3. 输入电压:
            输入电压指的是DC/DC电源模块能正常操作的范围,一般较常见的电源系统,通常分成5V , 12V , 24V , 48V
            在选用电源模块输入电压范围时,视输入电压变动范围,业界有二倍压输入及四倍压输入可选择,电压范围如下:

    二倍压输入范围

    标准输入电压

    输入电压范围 

     应用的输入电源系统

    5V

    4.5~9V

    5V

    12V 

     9~18V

    12V

    24V 

    18~36V

     24V

    48V 

    36~75V

     48V

    四倍压输入范围

    标准输入电压  输入电压范围  应用的输入电源系统
    12V  4.5~18V  5V及12V
    24V  9~36V  12V及24V
    48V  18~75V  24V及48V
    110V  43~160V  72V,96V,110V

            在选择输入电压时,需注意前端电源所提供的电压,其变化量是否在DC/DC电源模块可操作的电压范围内,所以选用二倍压输入或四倍压输入的电源模块,则可视前端电源的电压变动与稳定度而定。输入电压过高或过低都可能造成DC/DC 电源模块不正常动作或损坏,此点必需特别留意。
            另外,实际的应用上,一般工业用产品所提供的电压多为12V及24V,通讯用产品则为24V及48V,铁道部份则多使用24V,36V,48V,72V,96V及110V,博大提供包含工控、通讯、铁道…等多种专业应用产品及产品选型手册,客户在选型及备料上更加容易。


    4. 额定功率:
            一般建议用户在使用时,实际使用功率应为额定功率7~8成为宜,在这样的原则下,DC/DC电源模块的效能较佳、寿命较长、且较具有效益。
            若选用的DC/DC电源模块其额定功率远高于实际使用功率时,虽然效能及寿命都有帮助,会就成本考虑上,是比较为浪费的;若实际使用功率较DC/DC电源模块之额定功率大时,这当然是不合理的设计,短时间的超载操作没有问题,但长时间操作于超载的情况下,这对产品的寿命是有影响的。以博大产品而言,虽大多有110%~180%的超载保护设计,但仍需避免因超载操作的情况。

    5. 工作频率:
            DC/DC电源模块的工作频率与模块的体积成反比,但与损耗成正比,通常频率愈高,DC/DC 电源模块体积可缩小,但转换效率将会降低;反之则体积较大,但转换效率提高。
            电源模块工作频率的形式分为二种,一为定频,另一则为变频。
            定频的DC/DC电源模块,其工作频率多设计在150K~500K Hz的范围中,频率的误差通常在+-10%内,ex. 250KHZ+-10%。
            变频的DC/DC电源模块,其频率会随着不同输入电压及负载条件而变动。
            使用小功率产品,变频设计是一个很好的选择,定频与变频优劣取决于客户实际应用,一般而言,定频产品在处理EMI时将较为容易。
     

    6. 隔离(Isolation):
            一般电源位于一次侧的产品都需要有隔离的功能,隔离除了可以提高系统的安全性及可靠度外,且可以提高EMC的特性并保护二次侧。
            以DC/DC 电源模块而言,Isolation电压多要求为1500V,而博大产品则皆能达到1600V;

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