电源模块选型要根据负载的波动情况来确定,有的负载较稳定,有的负载就波动较大,甚至于有的还会有空载、或满载、或瞬间负载变大、或瞬间负载跌落的情况发生。负载的类型也是一个影响因素。一般的模块,其输出是按照默认为阻性负载而设计的,如果负载是感性或容性负载,都需要做电源模块内部器件或参数稍作调整。电源模块的开关频率也是需要关注的,他决定了外接电源滤波器滤波参数(截止频率、阶次)的选择。纹波与拓扑结构、电容电感的参数、负载的情况都相关,一个5v电源,纹波做到50mv,单电源的误差就是1%了,对精度要求高的电路,电源的误差、放大电路的误差、信号电缆的误差、AD的舍入误差,多个误差累积合并之后,总误差可就大了。电源模块里有无滤波设计、电源模块所在的设备里有无安规要求(漏电流、绝缘耐压、湿度要求)、温升特性、转换效率、输入电压的波动范围、负载调整率等等,要求的地方还是不少的。大功率电源模块每一模块可以分别加以严格测试,以确保其高度可靠。闵行区大功率电源模块
直流电源模块大功率开关型高压直流电源较广应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。某公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,较后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。闵行区大功率电源模块随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用,模块电源功率密度越来越大。
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被普遍应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不只能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地控制电网侧谐波电流噪声的作用。通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求模块电源实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次模块电源,功率密度有较大幅度的提高。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。在线式UPS的较大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块。
DC-DC电源模块具有体积小、功率密度大、工作频率高等特点,这些特点直接导致电源内部电磁环境复杂,同时也带来了一系列高频EMI的问题,产生的干扰对电源本身和周围电子环境带来很大的影响。为满足日趋严格的国际电磁兼容法规,DC-DC电源模块的EMC设计已经成为电源设计中的首要问题之一。DC-DC电源模块的EMC问题主要有如下几个特点:DC-DC电源模块作为工作于开关状态的能量转换装置,产生的干扰强度较大;干扰源主要集中在功率开关器件以及与之相连的铝基板和高频变压器;由于DC-DC电源模块与其它电子电路相连紧凑,产生的EMI很容易造成不良影响。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。闵行区大功率电源模块
大功率电源模块的设计及测试有助减少采用新技术所承受的风险。闵行区大功率电源模块
电源模块常见异常和解决方法1.输出电压过低电源模块输出电压过低,可能会导致整体系统不能正常工作,如微控制器系统中,负载突然增大,会拉低微控制器供电电压,容易造成复位。并且电源长时间低电压工作,电路的寿命会出现极大的折损。输出电压过低的原因:(1)输入电压较低或功率不足(2)输出线路过长或过细,造成线损过大(3)输入端的防反接二极管压降过大(4)输入滤波电感过大解决方法:可以通过调整供电或者更换相应的外部电路来改善。如:调高电压或换用更大功率输入电源,调整布线,增大导线截面积或缩短导线长度,减小内阻,换用导通压降小的二极管,减小滤波电感值或降低电感的内阻。闵行区大功率电源模块