DC/DC模組電源

DC/DC電源模組性能特點輸入電壓： DC/DC 18V-144VDC、124V-144VDC、60V-144VDC、90V-360VAC輸入電壓調整率:<0.5%輸入頻率：47-440Hz輸出電壓:3.3-160VDC輸出電壓精度:一路<1%二路<2% 三路<5%負載調整率:<0.5%輸出功率:0.5-30W輸出紋波、噪聲：<1%保護功能:過流、短路保護（消除過載、短路後自動恢復）;過熱保護（待溫度降低後自動恢復）;過壓保護（根據用戶要求）開關頻率：300KHz工作效率:80%溫漂係數:<0.03%/℃保持時間:20ms隔離電壓:輸入對輸出:2500VAC/1min;輸入對地(機殼): 2000VAC/1min輸出對地(機殼): 500VAC/1min;輸出之間:500VDC(漏電流:5mA)散熱方式:自然冷卻,無須加散熱器運行濕度:20%-95%RH運行溫度-25℃－+75℃儲存溫度-45℃－+90℃ 。

基本介紹

• 中文名：DC/DC模組電源
• 外文名：DC/DC CONVERTER
• 特點：功耗小，效率高
• 套用：開關型的模組式
• 選擇：額定功率 封裝形式

電源的優點

一、是功耗小，效率高。由於開關管工作在高速交替通一斷狀態下，其功率消耗非常小，效率可達80%。

二、是穩壓範圍寬，穩壓效果好。

三、是可組成多種電路拓撲，滿足LED 驅動需要。

四、是可實現小型化和輕量化。

參數選擇

擇使用 DC/DC，散熱器的表面積越大越有利於散熱，且散熱器的安裝方向應儘量有利於空氣的自然對流，功率在 150W 以上除安裝散熱器以外還可以加裝扇強制風冷。此外在環境溫度較高或空氣流通條件較差的地方模組須降額使用以減小功耗從而降低溫升，延長使用壽命。

合理安裝減小機械應力

模組電源的引出方式均為金屬針，模組電源與外接線路、金屬針與模組電源內路電路均採用焊接方式連線。在一些特殊場合機械振動強度較大，尤其是大功率模組電源上還要加裝散熱器，這種情況更為嚴重。雖然模組電源內部一般灌封導熱絕緣橡膠可以對元件起到較好的緩衝保護作用，但焊點有可能經受不住強烈振動應力而斷裂，導致模組電源工作失效，這時必須在焊接的基礎上再採取另外的固定和緩衝措施，比如可以用夾具或螺栓（對於有螺孔模組）將模組與機箱、大線路板等相對抗震性能好的部件固定，並且在它們中間墊一些彈性材料以緩衝振動產生的應力。

套用

DC/DC 模組電源是一種開關型的模組式穩壓電源，以其體積小巧、性能卓異、使用方便的顯著特點，在通信、網路、工控、鐵路、軍事等領域日益得到廣泛的套用。

選擇

選擇使用DC/DC模組電源除了最基本的電壓轉換功能外，還有以下幾個方面需要考慮：

1. 額定功率

一般建議實際使用功率是模組電源額定功率的30～80%為宜(具體比例大小還與其他因素有關，後面將會提到。)，這個功率範圍內模組電源各方面性能發揮都比較充分而且穩定可靠。負載太輕造成資源浪費，太重則對溫升、可靠性等不利。所有模組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。

2.封裝形式

模組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，就同一公司產品而言，相同功率產品有不同封裝，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儘量小，這樣才能給系統其他部分更多空間更多功能;② 儘量選擇符合國際標準封裝的產品，因為兼容性較好，不局限於一兩個供貨廠家;③ 應具有可擴展性，便於系統擴容和升級。選擇一種封裝，系統由於功能升級對電源功率的要求提高,電源模組封裝依然不變,系統線路板設計可以不必改動,從而大大簡化了產品升級更新換代，節約時間。

3.溫度範圍與降額使用

一般廠家的模組電源都有幾個溫度範圍產品可供選用：商品級、工業級、軍用級等，在選擇模組電源時一定要考慮實際需要的工作溫度範圍，因為溫度等級不同材料和製造工藝不同價格就相差很大，選擇不當還會影響使用，因此不得不慎重考慮。可以有兩種選擇方法：一是根據使用功率和封裝形式選擇，如果在體積 (封裝形式)一定的條件下實際使用功率已經接近額定功率，那么模組標稱的溫度範圍就必須嚴格滿足實際需要甚至略有裕量。二是根據溫度範圍來選，如果由於成本考慮選擇了較小溫度範圍的產品，但有時也有溫度逼近極限的情況，怎么辦呢?降額使用。即選擇功率或封裝更大一些的產品，這樣“大馬拉小車”，溫升要低一些，能夠從一定程度上緩解這一矛盾。降額比例隨功率等級不同而不同，一般50W以上為 3～10W/℃。總之要么選擇寬溫度範圍的產品，功率利用更充分，封裝也更小一些，但價格較高;要么選擇一般溫度範圍產品，價格低一些，功率裕量和封裝形式就得大一些。應折衷考慮。

4.工作頻率

一般而言工作頻率越高，輸出紋波噪聲就更小，電源動態回響也更好，但是對元器件特別是磁性材料的要求也越高，成本會有增加，所以國內模組電源產品開關頻率多為在300kHz以下，甚至有的只有100kHz左右，這樣就難以滿足負載變條件下動態回響的要求，因此高要求場合套用要考慮採用高開關頻率的產品。另外一方面當模組電源開關頻率接近信號工作頻率時容易引起差拍振盪，選用時也要考慮到這一點。

5.隔離電壓

一般場合使用對模組電源隔離電壓要求不是很高，但是更高的隔離電壓可以保證模組電源具有更小的漏電流，更高的安全性和可靠性，並且EMC特性也更好一些，因此目前業界普遍的隔離電壓水平為1500VDC以上。

6.故障保護功能

有關統計數據表明，模組電源在預期有效時間內失效的主要原因是外部故障條件下損壞。而正常使用失效的機率是很低的。因此延長模組電源壽命、提高系統可靠性的重要一環是選擇保護功能完善的產品，即在模組電源外部電路出現故障時模組電源能夠自動進入保護狀態而不至於永久失效，外部故障消失後應能自動恢復正常。模組電源的保護功能應至少包括輸入過壓、欠壓、軟啟動保護;輸出過壓、過流、短路保護，大功率產品還應有過溫保護等。

7.功耗和功率

根據公式 ，其中Pin、Pout、P耗分別為模組電源輸入、輸出功率和自身功率損耗。由此可以看出，輸出功率一定條件下，模組損耗P耗越小，則效率越高，溫升就低，壽命更長。除了滿載正常損耗外，還有兩個損耗值得注意：空載損耗和短路損耗(輸出短路時模組電源損耗)，因為這兩個損耗越小，表明模組效率越高，特別是短路未能及時採取措施的情況下，可能持續較長時間，短路損耗越小則因此失效的機率也大大減小。當然損耗越小也更符合節能的要求。