《模块电源应用指南》word版

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1、模块电源应用指南一、系统中电源的设计和选择1.确定所用电源的规格1)电源功率；2)电源输出电压，输出端数；3)电源尺寸。2.使用标准模块设计系统时，请尽可能使用市场上通用的电源模块，这样可缩短设计和开发的时间，提高可靠性。3.尽量减少电源的输出端数一般很容易买到现存的3~4输出端的电源，输出端更多的电源就难找到，另外价格也贵。4.冷却方法设计系统时，必须认真考虑散热问题。如果使用自然冷却，应该确保顶部和底部有足够的通气孔，以形成冷却空气流。如果使用风扇冷却，应该确保空气流经过每个电源。在系统和电源

2、共用一个风扇的情况下，至少应该有25%以上的风量用于冷却电源。无论使用哪种冷却方式，都必须通过测量电源的关键性发热元器件来验证冷却效率，而不能仅仅只是测量环境温度。电源中的这些关键发热元器件通常包括开关器件，整流二极管，电解电容及其它发热元器件。5.布局安排好电源的位置，尽可能地缩短输入和输出连线。系统中较长的AC馈线就像接收天线一样，会增加EMI，而过长的输出馈线会降低电压调整精度，增加噪音。6.系统内的配电DC/DC变换器常用来给系统供电。除去+5伏，系统内的各种电路板还需要±12伏，±15伏

3、给运算放大器，A/D或D/A变换器，显示器等供电。另外在用电池供电的情况下，用DC/DC变换器将电池在较大范围内变动的，不太稳定的电压变换为所需要的经调整过的各种电压。典型的电池电压一般为12，24或48伏。二、电源的合理应用1.连接导线的尺寸在选择电源时，除了考虑输出电压、电流外，还应重视负载连接导线的电阻。如图1所示的是一个最简单的电源应用实例。一个带有4安负载的5伏输出电源，如果使用0.54米长的18#AWG(美国电线标准：AmericanWireGauge)铜导线来连接，连接回路的总电阻就

4、应为19.2mΩ(9.6mΩ×2)。在4A的负载电流下，连线上就产生了76.8mV的降压，为输出电压5V的1.5%。如果电源自身的负载调整率为0.1%，那么由于连接导线的电阻，将使负载调整率下降为1.6%。为减小连线电阻所造成的这种影响，应该尽可能缩短电源输出端与负载间的距离，并增大连接导线的截面积。对于大的负载电流，应该在设计时就考虑到回路压降以及其对负载调整率的影响。同样，也应该考虑印制板上大电流通路上的电压降。2.接触电阻当电源输出端与负载连接时，连线两端的良好接触很重要。在负载电流大的情况

5、下，良好的接触尤其重要。由于接触不良而引起的数mΩ至十多mΩ的接触电阻和太长或太细的不合适连结线一样，会引起回路压降过大和负载调整率变差。因此接触点必须清洗，去除氧化层，大电流接触点应焊结或缠绕。在合适的连线和接触良好的情况下，一个调整率为0.1%的5V输出，对应空载到满载，其电压变化为5mV。而一个调整率为0.02%的12V输出，对应空载到满载，其电压变化为2.4mV。以上这些基本的数量概念可供参考。3.保险丝要求如图2所示，保险丝应安装在各并联模块的输入端，以防某一模块出现输入短路故障，将输入

6、母线短路。在出故障模块的输入保险丝熔断所需时间内，其余模块的输入电压将出现很大的波动，为此可在输入端安装阻断二极管。在这段时间内，阻断二极管将仍在正常工作的模块与输入直流母线隔离。另外阻断二极管还可防止在输入线接错时，模块承受反向电压。一般保险丝规格可选取1.5~2倍的额定输入电流。如果模块工作在一个比较宽的输入电压范围内，保险丝应该使用小于10ms的快速保险丝。4.输入维持电容在某一模块出现输入短路故障，或其它导致输入母线电压瞬间跌落的意外时，安装在模块输入端的维持电容，可在一定时间内给模块提供

7、维持电压。另外还可吸收模块输入端的电压尖峰。为了满足维持时间的要求，一般应选用电解电容。对于300V输入，200W输出的的模块，最小的维持电容应为30-50μF，而对于48V输入的模块必须使用上千μF的电容。在选择电容时，除考虑脉动电流和电压外，应选择等效串联电阻(ESR)小的电容。5.输入瞬间过压保护如图2(a)所示在电解电容前面可安装一只瞬态抑制二极管或瞬态吸收器(金属氧化物压敏电阻)，用作输入瞬间过压保护。输入电压低时用二极管，高时用压敏电阻。6.Y电阻器为降低共模噪音，推荐安装Y电容。如图

8、2(a)所示，Y电容的中心与模块外壳及系统保护地相连接。7.输出电压微调(Trim)范围用户可以通过在TRM端外接电阻器，使输出电压在额定值的约±10%的范围内微调。外接电阻的数值一般在数十千欧至二百千欧间选则。电源模块的功率应限制在最大额定输出功率之内。如果输出电压高于其标称值，应降低输出电流，使之符合最大输出功率的限制。外接电阻的连接方法如图3所示。若只单方向调高(或调低)电压亦可只在TRM端对输出负(或输出正)一端加电阻。如果不用微调可将TRM端悬空。8.遥测遥测功能可使负载