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設計和選用電源模塊時應考慮的性能參數(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,那么這些指標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。

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

  但在實際應用中,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載過大、由于人為失誤導致輸出短路或者輸入端的開關(guān)管被擊穿導致輸入短路,最終致使模塊損壞。該類模塊損壞將會導致整個系統(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,將會導致整個PCB燒毀,造成嚴重損失,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)該類模塊的容性負載偏小,這是為什么呢?

  2、容性負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載和過流保護兩項指標無法兼得的難題。主要原因在于電源容性負載能力越大,常意味著限流點設置較高。在開機和輸出短路時通常導致較高的電應力,甚至使變壓器飽和。并且在電源從額定負載到限流點負載范圍內(nèi),電源又無法實現(xiàn)短路保護,將嚴重影響電源可靠性、壽命等。

  ZLG集團作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)導品牌,博觀而約取,厚積而薄發(fā),打造自主電源IC  ZLG1001?;谧灾鱅C 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載能力,容性負載高達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?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,一般無最低負載要求。但當負載降低到額定負載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

  致遠電子基于近二十年的電源設計經(jīng)驗積累,自主研發(fā)設計自主電源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及通信隔離等應用提供標準、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支持短路自恢復功能,最大程度為用戶降低失效風險,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準汽車級的溫度適應范圍,覆蓋-40℃~105℃,滿足絕大部分復雜惡劣的工業(yè)現(xiàn)場應用要求。

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