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DC-DC電源模塊的正確選擇方法

如何正確選用一個(gè)穩(wěn)定性高的DC-DC電源模塊,其優(yōu)點(diǎn)是可以減少研發(fā)人員設(shè)計(jì)所需的時(shí)間,使研發(fā)人員將研發(fā)焦點(diǎn)集中在本身的產(chǎn)品領(lǐng)域上,使產(chǎn)品達(dá)到最佳化,縮短產(chǎn)品研發(fā)及驗(yàn)證時(shí)間,讓產(chǎn)品能快速上市,在市場(chǎng)上取得領(lǐng)先及致勝的商機(jī),在此我們有必要進(jìn)行這方面的探討。

1.效率:

在全球提倡高效節(jié)能的時(shí)代,效率是選型的重要因素,它可以在電源轉(zhuǎn)換的過程中減少能源損耗,減少熱處理問題并可增加模塊壽命,所以在效率的選型上,是愈高愈好。越高表明電源模塊的能量轉(zhuǎn)換效率越好,所浪費(fèi)的能量越少。

系統(tǒng)待機(jī)時(shí)的損耗,也是近幾年重視的課題之一,在某些應(yīng)用上,其系統(tǒng)運(yùn)作在待機(jī)狀態(tài)時(shí)間比重較長(zhǎng),擁有較低待機(jī)損耗的電源模塊則是一個(gè)很好選擇;JETEKPS新系列產(chǎn)品在待機(jī)損耗的部份,經(jīng)特別的處理及設(shè)計(jì),可大幅降低待機(jī)時(shí)的功率損耗,并提高不同負(fù)載條件時(shí)的整體效率,符合最新的節(jié)能需求。

2.操作溫度:

一般溫度操作可分成商規(guī)(0℃~+60℃)、工規(guī)(-40℃~+85℃)、軍規(guī)(-55℃~+125℃)等,在選擇DC-DC 電源模塊時(shí)需考慮實(shí)際系統(tǒng)操作溫度范圍,選用合適的溫度等級(jí)。

不同的溫度等級(jí)會(huì)影響到電源模塊使用的材料設(shè)計(jì)及選用,選擇一個(gè)合適的溫度等級(jí),是非常重要的考慮因素,這將會(huì)影響DC/DC 電源模塊的穩(wěn)定度及可靠度,若系統(tǒng)操作溫度超過DC/DC 電源模塊的使用范圍,嚴(yán)重者將導(dǎo)致模塊失效,若產(chǎn)品操作于溫度范圍極限時(shí),則需降載使用,或予以適當(dāng)?shù)纳嵩O(shè)計(jì),如增加對(duì)流風(fēng)速或增加散熱片,以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定。

3.輸入電壓:

輸入電壓指的是DC-DC電源模塊能正常操作的范圍,一般較常見的電源系統(tǒng),通常分成5V , 12V , 24V , 48V在選用電源模塊輸入電壓范圍時(shí),視輸入電壓變動(dòng)范圍,業(yè)界有二倍壓輸入及四倍壓輸入可選擇.

在選擇輸入電壓時(shí),需注意前端電源所提供的電壓,其變化量是否在DC-DC電源模塊可操作的電壓范圍內(nèi),所以選用二倍壓輸入或四倍壓輸入的電源模塊,則可視前端電源的電壓變動(dòng)與穩(wěn)定度而定。輸入電壓過高或過低都可能造成DC/DC 電源模塊不正常動(dòng)作或損壞,此點(diǎn)必需特別留意。

另外,實(shí)際的應(yīng)用上,一般工業(yè)用產(chǎn)品所提供的電壓多為12V及24V,通訊用產(chǎn)品則為24V及48V,鐵道部份則多使用24V,36V,48V,72V,96V及110V。

3.額定功率:

一般建議用戶在使用時(shí),實(shí)際使用功率應(yīng)為額定功率7~8成為宜,在這樣的原則下,DC/DC電源模塊的效能較佳、壽命較長(zhǎng)、且較具有效益。

若選用的DC/DC電源模塊其額定功率遠(yuǎn)高于實(shí)際使用功率時(shí),雖然效能及壽命都有幫助,會(huì)就成本考慮上,是比較為浪費(fèi)的;若實(shí)際使用功率較DC/DC電源模塊之額定功率大時(shí),這當(dāng)然是不合理的設(shè)計(jì),短時(shí)間的超載操作沒有問題,但長(zhǎng)時(shí)間操作于超載的情況下,這對(duì)產(chǎn)品的壽命是有較打影響的。以JETEKPS產(chǎn)品而言,雖大多有110%~180%的超載保護(hù)設(shè)計(jì),但仍需避免因超載操作的情況。

4. 工作頻率:

DC-DC電源模塊的工作頻率與模塊的體積成反比,但與損耗成正比,通常頻率愈高,DC/DC 電源模塊體積可縮小,但轉(zhuǎn)換效率將會(huì)降低;反之則體積較大,但轉(zhuǎn)換效率提高。

電源模塊工作頻率的形式分為二種,一為定頻,另一則為變頻。

定頻的DC/DC電源模塊,其工作頻率多設(shè)計(jì)在150K~500K Hz的范圍中,頻率的誤差通常在+-10%內(nèi),ex. 250KHZ+-10%。

變頻的DC/DC電源模塊,其頻率會(huì)隨著不同輸入電壓及負(fù)載條件而變動(dòng)。

使用小功率產(chǎn)品,變頻設(shè)計(jì)是一個(gè)很好的選擇,定頻與變頻優(yōu)劣取決于客戶實(shí)際應(yīng)用,一般而言,定頻產(chǎn)品在處理EMI時(shí)將較為容易。

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