如何選擇小中大功率開關電源模塊
發布時間:
2018-10-29 19:12
來源:
開關電源模塊廠家
一般性參數
我們需要考慮的參數包括電壓、電流以及其他的輔助功能。電壓和電流是最基本的兩個參數。例如用電源是給主板CPU供電,需要5伏電壓,電流需要根據系統功耗計算得知,如5A,那么我們在實際購買中是不是就選擇5V/5A的電源呢?實際上我們在設計時都會有一定的降額設計,一般我們選擇略微比實際使用功率高20%,這樣電源工作效果比較好,可靠穩定,系統輕微的過載也無關緊要。即:在選擇功率時一般要比實際使用功率大個20%即可。
外形尺寸
根據設備的空間來選擇的電源,合適就好。很多時候我們要求越小越好,可是體積小、價格就高,所以不要盲目追求小體積。
溫度
確定電源使用的環境溫度,選擇適合的開關電源模塊。開關電源廠家一般給出的溫度是電源模塊的殼溫,如-25—+85度,那么85度表示電源外殼溫度最高可以達到85度,如果超過85度,電源就可能進入保護狀態或損壞。在選擇電源時一定要考慮自身的環境溫度和電源的工作效率,效率高溫升就低,反之效率低溫升就高。
安裝方式
模塊電源有兩種封裝形式,一種是引針式,一種是端子式。引針式可以直接焊在PCB印制線路板上,選擇這種電源時應盡量選擇標準產品(即各廠家的引針方式都一樣,便于更換廠家),這種形式電源如需散熱,可配裝散熱器(一般廠家有配套產品)。端子式是用接線端子連接電源輸出和用電設備,電源可直接固定于設備的外殼上,并借助外殼散熱。
電壓精度
所謂電壓精度即電壓穩定度。一般廠家所給出的電壓精度為1%左右,是表示單路輸出的情況,如果有兩路或三路輸出,只表示主路的電壓精度,副路電壓精度要低,我公司生產的多路產品副路的電壓精度一般為3%范圍。如果多路輸出電壓中,每路電壓精度都要求比較高,那不能選擇這樣的電源,而需要選擇每路獨立穩壓的電源,各路電壓精度都比較高,也就相當于把多個電源做在一塊板子上。
抗電強度
一般抗電強度:
直流輸入 交流輸入
輸入對輸出是1500VDC/1min/0.5mA 輸入對輸出是1500VAC/1min/0.5mA
輸入對外殼是1000VDC/1min/0.5mA 輸入對外殼是1500VAC/1min/0.5mA
輸出對外殼是500VDC/1min/0.5mA 輸入對輸出是500VDC/1min/0.5mA
可靠性
可靠性的指標用平均無故障時間MTBF來表示,MTBF有兩種計算方法,一是用長時間的統計數字計算,二是用MIL-HDBK-217F2(GJB299)標準規定的方法來計算,即MTBF=1/λ,計算方法非常浩繁,最關鍵的是求得λ的值,λ的值與以下幾項內容有關:a.環境溫度 b.使用環境 c.元件的數量 d.元器件的等級 e.降額的冗余度。
紋波特性
目前電源廠家所給出的紋波參數是根據YD/T1376標準中得出的,通常為1%Vout。例如5V輸出電壓的紋波不高于50mV,12V輸出電壓的紋波不高于120mV,而這些對于模擬電路來說可能是不夠的,所以在選擇電源時要充分考慮紋波問題。而測量時用20M帶寬的示波器,采用靠測的方法是比較精確的,而不能帶地線夾測量,否則測試的紋波數據會很大。
輸入電壓的范圍
目前大多數廠家的輸入(直流)范圍都是2:1比例輸入,即5V(4.5-9V) 12V(9-18V) 24V(18-36V) 48V(36-72V)
交貨期
在訂購產品時我們要掌握生產廠家的生產周期,以免耽誤生產時間,這一點就不言而喻了。
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我司的每款產品設計功率會有一定的冗余功率,可以在滿載甚至超過額定負載情況下長時間運行,但出于高可靠性考慮,延長電源的使用壽命,請不要讓負載達到額定值。一般推薦使用額定負載的60%-80%,環境溫度建議為30℃左右,可以滿載運行在55℃的環境溫度,但是這樣毫無疑問會大幅降低產品的可靠性和使用壽命。實際使用中,請注意控制負載和溫度兩個因素。如果環境溫度比較高,那么需要盡量降低負載(也就是加大負載余量,選擇更大輸出功率的產品) ,反之如果需要大的負載電流,?那么要盡力做好通風、散熱,比如將電源模塊安放在開放空間、增加散熱風扇等。 ???具體數值并非絕對固定,一般推薦環境溫度55℃時負載不超過額定負載的20%,可以讓產品保持非常高的可靠性提示:評估溫度請使用測溫設備,不要依靠皮膚感覺。 ???短時間并且小比例的滿載、高溫運行,對可靠性和壽命影響不大。例如:每次滿載持續小于1分鐘或半分鐘,并且間隔10分鐘以上,同時間隔期間負載低于15%額定負載,那么即使運行在55℃也是可以的。 安全使用警告:? ??由于裸板系列不帶外殼,同時輸入為220V交流。模塊的輸入引腳、對應的接線端子等都直接與220V連接,請高度注意防止觸電與金屬物短路,確保在任何觸碰之前先斷開電源。 二、使用多路輸出電源對負載的要求 ???一般多路輸出電源輸出的電壓精度為:主輸出標稱值為正負1%,副輸出標稱值為正?負5%-10%,多路輸出的電源第一路輸出是主路,其它路輸出為副路,主路電壓精度和帶載能力均高于副路,因此一般應選擇電流較大、電壓精度要求高的一路為主路,各路電流之比為50-100%為宜,切不可在主路空載條件下副路單獨加載使用,否則副路電壓太低無法正常使用,另外如果主路負載為滿載而副路負載為輕載可能會導致副路電壓升高,反之副路電壓會降低,可靠性和壽命影響不大。例如,每次滿載持續小于1分鐘或半分鐘,并且間隔10分鐘以上,同時間隔期間負載低于15%額定負載,那么即使運行在55℃也是可以的。
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