《電子技術(shù)應(yīng)用》
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設(shè)計和選用電源模塊時應(yīng)考慮的性能參數(shù)

2018-07-25

  隨著工業(yè)4.0的蓬勃發(fā)展,對于系統(tǒng)供電單元提出了更高的要求,,例如對模塊的短路保護,、紋波噪聲、靜態(tài)功耗等性能指標(biāo),,那么這些指標(biāo)如何才能一一滿足各位工程師的需求呢,?

  1、短路保護關(guān)鍵性

  穩(wěn)定可靠性是根本,,如果工作時電源模塊運行穩(wěn)定可靠都不能保證,,其他性能也就別提了。

  從設(shè)計的角度來看,,需要考慮當(dāng)模塊處于最惡劣環(huán)境時模塊中每個器件電應(yīng)力和熱應(yīng)力在允許范圍內(nèi)并保證留有一定裕量,,且在系統(tǒng)受到一定干擾時,,應(yīng)保持穩(wěn)定。

  但在實際應(yīng)用中,,也存在著諸多模塊使用損壞的情況,,比較常見的情況是由于后端輸出容性負(fù)載過大、由于人為失誤導(dǎo)致輸出短路或者輸入端的開關(guān)管被擊穿導(dǎo)致輸入短路,,最終致使模塊損壞,。該類模塊損壞將會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的前級電壓被拉低,因而使后端的系統(tǒng)癱瘓,,若模塊前級的供電能力過高,,將會導(dǎo)致整個PCB燒毀,造成嚴(yán)重?fù)p失,,如下圖1所示,。

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  圖1  電源模塊損壞

  目前市面上存在著支持短路保護的電源模塊,但是不難發(fā)現(xiàn)該類模塊的容性負(fù)載偏小,,這是為什么呢,?

  2、容性負(fù)載和短路保護如何兼得,?

  目前電源行業(yè)中存在著模塊的容性負(fù)載和過流保護兩項指標(biāo)無法兼得的難題,。主要原因在于電源容性負(fù)載能力越大,常意味著限流點設(shè)置較高,。在開機和輸出短路時通常導(dǎo)致較高的電應(yīng)力,,甚至使變壓器飽和。并且在電源從額定負(fù)載到限流點負(fù)載范圍內(nèi),,電源又無法實現(xiàn)短路保護,,將嚴(yán)重影響電源可靠性、壽命等,。

  ZLG集團作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)品牌,,博觀而約取,厚積而薄發(fā),,打造自主電源IC  ZLG1001,。基于自主IC ZLG1001優(yōu)異的性能,,推出P系列全工況優(yōu)選電源如下圖2所示,,實現(xiàn)短路保護與極強的容性負(fù)載能力,容性負(fù)載高達2200μF,。P系列產(chǎn)品可滿足所有工況需求,,為用戶提供穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的供電解決方案,。

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  圖2  P系列電源

  除了短路保護功能意外,,想必大家對于模塊的輸出性能也是相當(dāng)?shù)脑谝獾?,那么輸出性能中最關(guān)鍵的輸出特性有哪些需要注意的呢?

  3,、優(yōu)質(zhì)的紋波噪聲和靜態(tài)功耗

  對單路輸出電源,,一般無最低負(fù)載要求。但當(dāng)負(fù)載降低到額定負(fù)載10%以下,,為降低電源空載或輕載功耗,,會進入間歇工作模式,雖不影響其正常工作,,但其紋波可能會增大并出現(xiàn)噪聲,。因此選用合適的規(guī)格功率是十分必要的。

  但在某些行業(yè)工況下會出現(xiàn)功率低于10%以下的情況,,例如儀表行業(yè),,即使選用1W的電源模塊,,但待機時,,功率會低于10%,此時紋波噪聲過大,,會導(dǎo)致后端A/D,、傳感器工作異常,因此全工況低紋波噪聲的電源模塊是十分必要的,,P系列電源基于高集成IC,,相較于傳統(tǒng)設(shè)計,紋波噪聲低至40mV,,為用戶打造高可靠性供電環(huán)境,。并且此類行業(yè)對于功耗要求也極其高,,P系列靜態(tài)電流低至5mA,,待機功耗僅為25mW,待機如休眠般靜謐,,可有效降低待機時能量損失,。

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  4、P系列電源概述

  致遠(yuǎn)電子基于近二十年的電源設(shè)計經(jīng)驗積累,,自主研發(fā)設(shè)計自主電源IC,,打造全工況優(yōu)選型DC-DC電源P(Priority)系列,滿足所有工況需求,,為用戶提供穩(wěn)定,、優(yōu)質(zhì)的供電解決方案。

  致遠(yuǎn)電子自主電源IC相較于傳統(tǒng)方案,,內(nèi)部集成短路保護,、過溫保護等保護功能,,具備更高的集成度與可靠性,保證全工況高效,、穩(wěn)定供電,能夠為用戶I/O及通信隔離等應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn),、可靠的供電解決方案,。

  l滿載效率高達85%,輕載效率仍高至79%,,容性負(fù)載高達2200μF,,保證全工況高效供電;

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  l紋波噪聲低至50mV,,為用戶打造高可靠性供電環(huán)境,;

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  l支持短路自恢復(fù)功能,最大程度為用戶降低失效風(fēng)險,,失誤而不失物,;

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  l靜態(tài)電流低至5mA,待機如休眠般靜謐,,可有效降低待機時能量損失,;

  l準(zhǔn)汽車級的溫度適應(yīng)范圍,覆蓋-40℃~105℃,,滿足絕大部分復(fù)雜惡劣的工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用要求,。

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