广州健特电子有限公司致力于磁电隔离技术和产品的研究与应用,创造了*的DC/DC、AC/D等系列产品,其中多个产品系列已经顺利通过了RoSH、CE等认证。产品广泛应用于电力、工控、煤矿、轨道交通、船舶、通信、仪器仪表等领域,成为国内集生产、研发和销售为一体的大规模、品种多的工业模块电源的制造商之一。公司主营DC-DC模块电源、AC-DC模块电源、军1工体系电源模块、电力电网电源模块、工控电源模块、轨道交通电源模块。欢迎前来咨询本公司船用设备电源模块、电力电网模块电源、轨道交通模块电源、船用模块电源等产品!
DC-DC电源模块常见故障及解决方案
DC-DC电源模块输出噪声过大
针对电源模输出参数异常——输出纹波噪声过大。众所周知,噪声是衡量电源模块优劣的一大关键指标,在应用电路中,模块的设计布局等也会影响输出噪声,那么输出纹波噪声过大通常是那些原因造成的呢?
电源模块与主电路噪声敏感元件距离过近;
主电路噪声敏感元件的电源输入端处未接去耦电容;
多路系统中各单路输出的电源模块之间产生差频干扰;
地线处理不合理。
针对这一类问题,可以通过将模块与噪声器件隔离或在主电路使用去耦电容等方案****,具体如下:
将电源模块尽可能远离主电路噪声敏感元件或模块与主电路噪声敏感元件进行隔离;
主电路噪声敏感元件(如:A/D、D/A或MCU等)的电源输入端处接0.1μF去耦电容;
使用一个多路输出的电源模块代替多个单路输出模块消除差频干扰;
采用远端一点接地、减小地线环路面积。
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在实际应用中
****有可能会同时遇到奇次和偶次谐波发射。如果只产生奇次谐波,大功率直流电源模块,那么波形的占空比必须精1确为50%。而实际情况中****少有这样的占空比精度。谐波系列的电磁干扰幅度受Q1和Q2的通断影响。在测量漏源电压VDS的上升时间tr和下降时间tf,或流经Q1和Q2的电流上升率di/dt 时,可以很明显看到这一点。这也表示,我们可以很简单地通过减缓Q1或Q2的通断速度来降低电磁干扰水平。事实正是如此,延长开关时间的确对频率高于 f=1/πtr的谐波有很大影响。不过,此时必须在增加散热和降低损耗间进行折中。尽管如此,对这些参数加以控制仍是一个好方法,它****于在电磁干扰和热性能间取得平衡。具体可以通过增加一个小阻值电阻(通常小于5Ω)实现,该电阻与Q1和Q2的栅****串联即可控制tr和tf,你也可以给栅****电阻串联一个 “关断二****管”来*控制过渡时间tr或tf(见图3)。这其实是一个迭代过程,甚至连经验****丰富的电源设计人员都使用这种方法。我们的****终目标是通过放慢晶体管的通断速度,使电磁干扰降低至可接受的水平,同时保证其温度足够低以确保稳定性。
降1压稳压器模型
2Ott关于不同模式电磁干扰水平的公式(2)示意了回路面积对电路电磁干扰水平产生的直接线性影响。E=263×10-16(f2AI)(1/r) (2)辐射场正比于下列参数:涉及的谐波频率(f,单位Hz)、回路面积(A,单位m2)、电流(I)和测量距离(r,*电源模块厂家,单位m)。此概念可以推广到所有利用梯形波形进行电路设计的场合,不过本文仅讨论电源设计。参考图4中的交流模型,研究其回路电流流动情况:起点为输入电容器,然后在Q1导通期间流向Q1,沙田镇电源模块厂家,再通过L1进入输出电容器,****后返回输入电容器中。当Q1关断、Q2导通时,就形成了第二个回路。之后存储在L1内的能量流经输出电容器和Q2,如图5所示。这些回路面积控制对于降低电磁干扰是很重要的,在PCB走线布线时就要预先考虑清器件的布局问题。当然,回路面积能做到多小也是有实际限制的。
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输入功率与效率
电源供应器的输入功率之定义为以下之公式:
即为对一周期内其输入电压与电流乘积之积分值,需注意的是Watt≠VrmsArms而是Watt=VrmsArmsxP.F.,其中P.F.为功率因素(Power Factor),通常无功率因素校正电路电源供应器的功率因素在0.6~0.7左右,其功率因素为1~0之间。
电源供应器的效率之定义为为输出直流功率之总和与输入功率之比值。效率提供对电源供应器正确工作的验证,若效率超过规定范围,即表示设计或零件材料上有问题,效率太低时会导致散热增加而影响其使用寿命。
动态负载或暂态负载
一个定电压输出的电源,于设计中具备反馈控制回路,能够将其输出电压连续不断地维持稳定的输出电压。由于实际上反馈控制回路有一定的频宽,因此限制了电源供应器对负载电流变化时的反应。若控制回路输入与输出之相移于增益(Unity Gain)为1时,超过180度,则电源供应器之输出便会呈现不稳定、失控或振荡之现象。实际上,电源供应器工作时的负载电流也是动态变化的,电源模块厂家厂家,而不是始终维持不变(例如硬盘、软驱、CPU或RAM动作等),因此动态负载测试对电源供应器而言是****为重要的。可编程序电子负载可用来模拟电源供应器实际工作时****恶劣的负载情况,如负载电流迅速上升、下降之斜率、周期等,若电源供应器在恶劣负载状况下,仍能够维持稳定的输出电压不产生过高激(Overshoot)或过低(Undershoot)情形,否则会导致电源之输出电压超过负载组件(如TTL电路其输出瞬时电压应介于4.75V至5.25V之间,才不致引起TTL逻辑电路之误动作)之承受电源电压而误动作,进一步造成死机现象。