新聞資訊
/行業(yè)新聞
隨著(zhù)電子科技的發(fā)展,模塊電源因其小體積、高效率、寬輸入電壓范圍、高可靠性、良好的抗沖擊能力、寬溫度范圍等優(yōu)點(diǎn),廣泛應用在工業(yè)電氣、自動(dòng)化電子、通信、醫療、交通、新能源、儀器儀表、汽車(chē)電子、航空航天、軍工科研等領(lǐng)域設備。因為體積較小,通常需要外加電路設計,是一款板載電源。下面介紹下提高模塊電源應用電路設計穩定性的7大要點(diǎn)。
1、兩級浪涌保護電路。模塊電源很小,在高電磁兼容性要求的場(chǎng)合,需要增加額外的浪涌保護電路來(lái)提高系統的電磁兼容性。
如上圖所示:為了提高輸入級的浪涌保護能力,在外圍增加了壓敏電阻和TVS管。然而,圖中的電路a、 b最初是為了實(shí)現兩級保護,但可能會(huì )適得其反。如果a中MOV2的壓敏電壓和通流能力低于MOV1,在強干擾情況下,MOV2可能無(wú)法承受浪涌沖擊而提前損壞,導致整個(gè)系統癱瘓。同樣,在電路b中,由于TVS的響應速度比MOV快,往往MOV未起作用,而TVS過(guò)早損壞。
添加電感器以形成兩級保護電路。如電路c、 d所示,電感串聯(lián),將保護器件分隔為兩級。對于高頻浪涌脈沖,電感阻抗較大,因此前端的變阻器首先起作用,而后端的壓敏和TVS可以進(jìn)一步吸收剩余電壓保護模塊。此外,即使是單級保護,增加電感也能起到一定的作用,從而避免浪涌電壓直接加到模塊輸入端。
2、輸出濾波電容過(guò)大,導致模塊異常。通常建議在模塊電源的輸出端增加一定的濾波電容。然而,由于認識不足等原因,使用了過(guò)大的輸出濾波電容,不僅增加了成本,而且降低了系統的穩定性。例如3W模塊的輸出使用1000uF的電容,并且從產(chǎn)品手冊中得知該模塊的最大輸出電容為680uF。過(guò)大的輸出電容可能導致啟動(dòng)不良,而對于沒(méi)有短路保護的微功率DC-DC模塊,過(guò)大的輸出電容甚至可能導致模塊的永久性損壞。
3、連接開(kāi)關(guān)電源芯片,注意啟動(dòng)不良。如上圖所示:電源模塊的輸出電壓逐漸建立。電路A的LM2576未設計欠壓鎖定,當VIN電壓較低時(shí)開(kāi)始啟動(dòng),如果輸出負載過(guò)重,可能被24V模塊誤判為短路或容性負載過(guò)大,導致啟動(dòng)不良。
因此,建議使用電路b,外部簡(jiǎn)單欠壓鎖定,24V模塊的輸出電壓達到預設值后,再啟動(dòng)外接開(kāi)關(guān)電源芯片,如LM2576,這樣可以很大程度上避免啟動(dòng)不良的問(wèn)題。或者使用功率余量大的電源模塊,開(kāi)/關(guān)引腳也可以連接到MCU進(jìn)行控制。
4、雙路模塊,注意負載平衡。對于雙路輸出模塊,雙路輸出對負載的要求是不同的。通常,這種模塊只向一路提供穩壓反饋,另一路通過(guò)變壓器耦合達到所需的電壓,當主路負載過(guò)重而輔路過(guò)輕時(shí),輔路的電壓會(huì )升高。當輔路有嚴格的電壓要求時(shí),有必要增加一個(gè)三端穩壓器。當非穩定輔路負載過(guò)重且主路較輕時(shí),輸出電壓可能不穩定或輔路電壓過(guò)低,需要給主路添加假負載。
5、并聯(lián)和冗余不是一回事。當你有兩個(gè)相同的模塊,并且單個(gè)模塊的功率不足時(shí),很自然地會(huì )考慮并聯(lián)使用來(lái)滿(mǎn)足功率需求。然而,采用普通模塊電源并聯(lián)提高功率的方法存在很大的隱患,輸出電壓高的模塊需要提供過(guò)大的電流而導致模塊過(guò)功率。例如負載需要5W的功率,這超過(guò)了單個(gè)模塊的負載能力,因此,其中一個(gè)模塊可能過(guò)載。對于這種應用,應使用功率大于5W的單個(gè)模塊。而下圖電路b不是,并且每個(gè)模塊的功率可以滿(mǎn)足負載的需要,這是冗余設計。
6、雖然鉭電容很好,但應注意是否放置在電源的輸入和輸出端。二氧化錳鉭電容器容易擊穿短路,抗浪涌能力差,啟動(dòng)時(shí)很可能形成大的浪涌電流或電壓,導致鉭電容燒毀短路或過(guò)壓擊穿。在沒(méi)有嚴格評估的情況下,建議使用陶瓷電容器或電解電容器。
7、選擇高質(zhì)量的AC-DC模塊電源,使電路設計事半功倍。例如高能立方自主研發(fā)的ACDC電源模塊內置EMC電路,小體積,無(wú)需外圍電路設計即可使用,性能高,可靠性高。還可以根據項目的特殊情況提供定制服務(wù),同時(shí)憑借豐富的電源設計和應用經(jīng)驗,為用戶(hù)提供電源外圍應用電路設計的技術(shù)支持,提高產(chǎn)品的可靠性。