DC/DC模塊電源以其體積小巧、性能卓異、使用方便的顯著特點,在通信、網(wǎng)絡、工控、鐵路、軍事等領域日益得到廣泛的應用。很多系統(tǒng)設計人員已經(jīng)意識到:正確合理地選用DC/DC模塊電源,可以省卻電源設計、調(diào)試方面的麻煩,將主要精力集中在自己專業(yè)的領域,這樣不僅可以提高整體系統(tǒng)的可靠性和設計水平,而且更重要的是縮短了整個產(chǎn)品的研發(fā)周期,為在激烈的市場競爭中領先致勝贏得了寶貴商機。那么,怎樣正確合理地選用DC/DC模塊電源呢,筆者將從DC/DC模塊電源開發(fā)設計的角度,談一談這方面的問題,以供廣大系統(tǒng)設計人員參考。
電源模塊選擇需要考慮的幾個方面
額定功率
封裝形式
溫度范圍與降額使用
隔離電壓
功耗和效率
額定功率
一般建議實際使用功率是模塊電源額定功率的30~80%為宜(具體比例大小還與其他因素有關,后面將會提到。),這個功率范圍內(nèi)模塊電源各方面性能發(fā)揮都比較充分而且穩(wěn)定可靠。負載太輕造成資源浪費,太重則對溫升、可靠性等不利。所有模塊電源均有一定的過載能力,但是仍不建議長時間工作在過載條件下,畢竟這是一種短時應急之計。
封裝形式
DC/DC變換器的外形尺寸和輸出形式差異很大。小功率產(chǎn)品采用密封外殼,外形十分纖小;大功率產(chǎn)品常采用quarter-brick 或half-brick的形式,電路或暴露,或以外殼包裹。在選擇時,需要注意以下兩個方面:第一,引腳是否在同一平面上;第二,是否便于焊接。SMT形式的變換器必須要符合IEC191-6:1990標準的要求,該標準對SMT器件引腳的共面問題做出了嚴格限定。器件引腳不共面會造成器件裝配時定位困難,嚴重影響焊接質(zhì)量,提高次品率。SMT形式的變換器應能承受規(guī)定的焊接條件。對于絕大多數(shù)現(xiàn)代流水線而言,器件必須滿足 CEC00802標準所規(guī)定的回流焊要求,即器件表面溫度可超過300℃。如果變換器不能滿足這個要求,就需要為其設計專門的焊接裝配工藝,這會增加裝配時間,提高生產(chǎn)成本。
模塊電源的封裝形式多種多樣,符合國際標準的也有,非標準的也有,就同一公司產(chǎn)品而言,相同功率產(chǎn)品有不同封裝,相同封裝有不同功率,那么怎么選擇封裝形式呢?主要有三個方面:① 一定功率條件下體積要盡量小,這樣才能給系統(tǒng)其他部分更多空間更多功能;② 盡量選擇符合國際標準封裝的產(chǎn)品,因為兼容性較好,不局限于一兩個供貨廠家;③ 應具有可擴展性,便于系統(tǒng)擴容和升級。選擇一種封裝,系統(tǒng)由于功能升級對電源功率的要求提高,電源模塊封裝依然不變,系統(tǒng)線路板設計可以不必改動,從而大大簡化了產(chǎn)品升級更新?lián)Q代,節(jié)約時間。全部符合國際標準,為業(yè)界廣泛采用的半磚、全磚封裝,與VICOR、 LAMBDA等著名品牌完全兼容,并且半磚產(chǎn)品功率范圍覆蓋50~200W,全磚產(chǎn)品覆蓋100~300W。
溫度范圍與降額使用