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如何選擇高可靠性的DC-DC模塊電源?

来源:本地    作者:秩名    發布時間:2016-04-18    浏覽量:

DC-DC越来越多地應用于通信、工业自动化、電力控制、軌道交通、礦业、軍工等行业。模塊化的設計可以有效簡化客戶的電路設計,提升系統的可靠性和維護效率。那麼,如何提升基于DC-DC模塊的系統的可靠性?本文就这個主題作簡要分析與探讨。
1、为什麼需要DC-DC模塊電源?
DC-DC隔離模塊電源主要應用于分布式電源系統中,用以對電源系統實現隔離降低噪聲、電壓轉換、穩壓和保護功能。使用DC-DC隔離模塊電源的作用如下:
  第一,模塊電源采用隔離式設計,可以有效隔離来自一次側設備帶来的共模幹擾對系統的影響,使負載能夠穩定工作。
  第二,不同的負載需要不同的供電電壓,例如控制IC需要5V、3.3V、1.8V等;信号采集用的運放則需要±15V;繼電器則需要12V、24V;而母線電壓多为24V,因此需要進行電壓轉換。
  第三,母線電壓在長距離傳輸過程中會存在線損,故到PCB闆級時電壓較低,而負載需要穩定的電壓,因此需要寬壓輸入,穩壓輸出。
  第四,電源需要在異常情況下,保護系統的負載和本身不壞。
2、如何選擇高可靠性的DC-DC模塊電源?
  采用成熟的電源拓撲
  電源模塊的設計盡量選用成熟的電源拓撲。例如1W~2W的定壓輸入DC-DC電源模塊選擇Royer電路,而寬壓輸入系列則多選Flyback拓撲,部分選Forward拓撲。
  全負載範圍内高效率
  高效率意味着更低的功率損失和更低的溫升,可以有效提高可靠性。在實際應用中,電源都會選擇一定程度的降額設計,特别是在負載IC的功耗越来越低的今天,電源大部分時候都有可能在輕載情況下工作。因此,全負載範圍内高效率對于電源系統可靠性来說是非常關鍵的參數,但往往被電源廠商忽略。大部分廠商为了技術手冊上的參數吸引客戶,往往将滿載效率做到較高,但在5%~50%的負載情況下效率較低。
  以金升陽的15WDC-DC模塊電源VRB2412LD-15WR2为例,VRB2412LD-15WR2在額定電壓24V輸入時輕載10%的效率比主流同行水平高出15%,如圖1和圖2所示。

  通過效率的提升也可以有效降低産品的外殼溫升,VRB2412LD-15WR2在實際負載工作時的溫升要低13.8℃。

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