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1、模块电源的特点及应用屯l源产凇用模块电源模块电源的特点及应用1模块电源的特点模块电源是指采用优化的最佳电路,利用先进的制造工艺,构成一个整体的结构紧凑,体积小的高质量的线性或开关型稳压电源.电源系统设计者可把模块电源作为一个电源元件,使用时根据各自需要不外接或外接少量分立元件就可完成设计任务,令电源设计更简单.以模块电源取代分立元件设计方案,好比用微处理器代替集成块设计电子线路一样,可更加灵活快捷地完成系统设计及开发,缩短开发及更改设计所花费的时间,节省人力及技术投资.从可靠性来说,由于外部接线,焊点或连接点大量减少,可靠性明显增加.世界各地从事模块电源研究,生产的专业厂家很多
2、.现已面市的有DC/DC,AC/DC(包括含功率因数校正的前端模块),抗电磁干扰模块等许多系列.其输出功率范围从几瓦到几千瓦;工作温度从一55～+125~C;输出结构有单路输出,双路输出,三路输出及五路输出;DC/DC模块的输入电压范围为4～8V,9～18V,18～36V,36～75V,88～185V及200～400V;AC/DC模块的输入电压范围为85～246VAC,120～371VAC.DC/DC模块输出电压为2～48V;AC/DC模块输出电压为5～48V及280～360V不等.模块输出电压可以调整,模块并联运行中各模块之间可以精确地均流,模块还具有浪涌电流限制和各种检测及
3、控制功能.为了确保整个设备在使用寿命期内以最佳性能连续工作,所有模块都不同程度地遵循和符合国际机构认定的标准:EN,IEC,UL,CSA和VDE.这些高质量的电源模块给电源系统设计者在更大功率密度,高可靠性,灵活性,提高效率,减少配电损耗,便于热管理,故障容许配置以及缩短上市时间等方面提供了很多方便.综上所述,模块电源的特点可归纳为四性:即独立性,抽象性,互换性和灵活性.972007年第6期独立性:模块电源独立性除指功能的独立性外,也指模块的设计,制造,调试等过程可以独立进行.模块内部一般不与外界发生联系,电源系统的各个模块的功能是明确的,具有一定的独立性.当把一个模块加到电
4、源系统中或从系统中去掉时,只是系统增加或减少这一模块所具有的功能,对其它模块影响较小,或者没有影响.抽象性:模块电源的抽象性是指电源系统设计者并不需要完全了解模块的内部电路,只需要知道模块的外部特性就行.电源系统设计者,在系统的设计中或对系统进行改造的过程中,把模块电源作为具有特定功能的"黑匣子"来使用,使得即使没有模块电源内部电路设计能力的人,也能根据某些模块的功能和输入输出特性来进行系统的设计工作.互换性:模块电源的互换性是指不同品牌,而外特性一致的模块互换后不影响系统的功能和特性.灵活性:模块电源的灵活性表现为,规格不同的模块可以构成多种配置方式,功能与特性覆盖范围相当大
5、的成系列的电源系统.当一个电源系统增加或更换某些模块后,就可以方便地使得性能与功能更新,而且同一功能的电源系统,可以利用不同类型的模块和不同的连接方式构成.2模块电源的应用有些设计者往往认为电子设备开发的最后一项任务是简单的电源设计,只要选择正确的输入,合理的输出,适当的负载电流就算了事.实际上,这种简单的做法,有可能使整个系统产生振荡,出现各种干扰,使电源的调整性能变差,噪声变大,发生接地回路故障,散热能力不够等问题.下面介绍针对这些问题的一些处理措施.2.1改善负载效应的方法负载效应定义为:空载或最小负载下的输出电压和满载输出电压之间的差值与满载输出电压的百分比.它表征了负
6、载变化对电源输出电压的影响程度.电源与负载之间的导线电阻和接点上的接触电阻越小,对负载效应的影响越小.当负载电流较大时,很小的导电电阻和接触电阻也会对负载效应有明显的影响,因而很多大电流电源在内部调整电路的采样网络上设置一对引出端,称之为遥测端.利用遥测端可直接检测负载两端的电压,减小导线电阻对负载效应的影响.2.1.1尽量减少导线电阻及接触电阻电压最简单的应用如图1所示.图中电源输出电压5V,负载电流4A.使用这种电源时,除了要选择所需要输出的电流及所需要的负载效应值外,应尽量减少电源与负载之间的导线电阻.例如,图1中使用50cm长的18号铜线,两根导线共有21mQ电阻,因此
7、,导线上就有84mV电压降,占输出电压的1.68%.如果电源本身负载效应值为0.1%,而在此电路中实际负载效应值为1.78%,达不到指标要求值.解决这种问题的方法是尽可能缩短导线长度或选择较粗的导线.影响负载效应的另一个重要因素是电源端与负载连接处的接触电阻,特别在大电流时更要注意.与上述负载导线过长一样,这些连接可存在几毫欧的接触电阻和几个百分点的负载效应值的变化.应记住一些重要参考数值:一个5V输出,从空载到满载有5mV变化,则负载效应为0.1%,一个12V输出,从空载到满载有2.4mV
