小体积电源模块(电源模块的设计)

海潮机械 2023-01-14 05:16 编辑:admin 270阅读

1. 电源模块的设计

 选择使用DC/DC模块电源除了最基本的电压转换功能外,还有以下几个方面需要考虑:  1. 额定功率  一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的30~80%为宜(具体比例大小还与其他因素有关,后面将会提到。),这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。负载太轻造成资源浪费,太重则对温升、可靠性等不利。所有模块电源均有一定的过载能力,例如司产品可达 110~120%,但是仍不建议长时间工作在过载条件下,毕竟这是一种短时应急之计。  2.封装形式  模块电源的封装形式多种多样,符合国际标准的也有,非标准的也有,就同一公司产品而言,相同功率产品有不同封装,相同封装有不同功率,那么怎么选择封装形式呢?主要有三个方面:① 一定功率条件下体积要尽量小,这样才能给系统其他部分更多空间更多功能;② 尽量选择符合国际标准封装的产品,因为兼容性较好,不局限于一两个供货厂家;③ 应具有可扩展性,便于系统扩容和升级。选择一种封装,系统由于功能升级对电源功率的要求提高,电源模块封装依然不变,系统线路板设计可以不必改动,从而大大简化了产品升级更新换代,节约时间。 3.温度范围与降额使用  一般厂家的模块电源都有几个温度范围产品可供选用:商品级、工业级、军用级等,在选择模块电源时一定要考虑实际需要的工作温度范围,因为温度等级不同材料和制造工艺不同价格就相差很大,选择不当还会影响使用,因此不得不慎重考虑。可以有两种选择方法:一是根据使用功率和封装形式选择,如果在体积(封装形式)一定的条件下实际使用功率已经接近额定功率,那么模块标称的温度范围就必须严格满足实际需要甚至略有裕量。二是根据温度范围来选,如果由于成本考虑选择了较小温度范围的产品,但有时也有温度逼近极限的情况,怎么办呢?降额使用。即选择功率或封装更大一些的产品,这样“大马拉小车”,温升要低一些,能够从一定程度上缓解这一矛盾。降额比例随功率等级不同而不同,一般50W以上为 3~10W/℃。总之要么选择宽温度范围的产品,功率利用更充分,封装也更小一些,但价格较高;要么选择一般温度范围产品,价格低一些,功率裕量和封装形式就得大一些。应折衷考虑。  4.工作频率  一般而言工作频率越高,输出纹波噪声就更小,电源动态响应也更好,但是对元器件特别是磁性材料的要求也越高,成本会有增加,所以国内模块电源产品开关频率多为在300kHz以下,甚至有的只有100kHz左右,这样就难以满足负载变条件下动态响应的要求,因此高要求场合应用要考虑采用高开关频率的产品。另外一方面当模块电源开关频率接近信号工作频率时容易引起差拍振荡,选用时也要考虑到这一点。  5.隔离电压  一般场合使用对模块电源隔离电压要求不是很高,但是更高的隔离电压可以保证模块电源具有更小的漏电流,更高的安全性和可靠性,并且EMC特性也更好一些,因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。  6.故障保护功能  有关统计数据表明,模块电源在预期有效时间内失效的主要原因是外部故障条件下损坏。而正常使用失效的机率是很低的。因此延长模块电源寿命、提高系统可靠性的重要一环是选择保护功能完善的产品,即在模块电源外部电路出现故障时模块电源能够自动进入保护状态而不至于永久失效,外部故障消失后应能自动恢复正常。模块电源的保护功能应至少包括输入过压、欠压、软启动保护;输出过压、过流、短路保护,大功率产品还应有过温保护等。  7.功耗和效率    根据公式 ,其中Pin、Pout、P耗分别为模块电源输入、输出功率和自身功率损耗。由此可以看出,输出功率一定条件下,模块损耗P耗越小,则效率越高,温升就低,寿命更长。除了满载正常损耗外,还有两个损耗值得注意:空载损耗和短路损耗(输出短路时模块电源损耗),因为这两个损耗越小,表明模块效率越高,特别是短路未能及时采取措施的情况下,可能持续较长时间,短路损耗越小则因此失效的机率也大大减小。当然损耗越小也更符合节能的要求。

2. 电源模块的设计与制作实验报告

修复方法:

1、手机取出电池,使用棉签擦拭电池和手机接触点;

2、使用原厂充电器连接家用电源充电;

3、更换电源插座尝试或更换一条数据线连接充电器充电;

4、若数据线无法充电,可更换电池或使用万能充尝试,若其他充电设备可以为电池充电,则可能为数据线接触不良;

5、若手机可以正常开机使用,建议备份手机中数据,将手机恢复出厂设置;

6、请带好购买发票、包修卡将手机送到售后服务中心检查。

3. 电源模块的设计原理

电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,其特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器 (DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列

(FPGA)

及其他数字或模拟负载提供供电。电源模块广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。

4. 电源模块的设计要求

电源模块是ob2262ap,如果没有可以用0b2226sp代替

5. 电源模块的设计与制作

模块化是开关电源的发展趋势,并联运行是电源产品大容量化的一个有效手段,可以通过设计N+1冗余电源系统,实现容量扩展,提高电源系统的可靠性、可用性,缩短维修、维护时间,使企业产生更大的效益。

我公司近年来结合美国Sorensen Amrel等公司的先进技术,成功开发了单机最大功率120KW智能模块电源,可以并联32台(可扩展到64台),使最大输出功率可以达到7600kW以上。智能模块电源采用电流型控制模式,集中式散热技术,实时多任务监控,具有高效、高可靠、超低辐射,维护快捷等优点,机箱结构紧凑,防腐与散热也作了多方面的加强。它的应用将会克服大功率电源的制造、运输及维修等困难。而且和传统可控硅电源相比节电20%-30%节能优势,奠定了它将是未来大功率直流电源的首选。适用范围: 适用于工业电解、电子设备老化、电容老炼、工业电镀、马达测试、蓄电池充电、工厂电器设备配套、烤箱及环境测试机电源等场合

6. 电源模块的设计原则

1、电阻选型需要满足功率降额至少70%,在功率降额满足要求前提下使用较大封装。

2、原理图中的地网络symbol需要显示网络名。

3、电容选型需要满足陶瓷电容额定电压降额至少70%,钽电容额定电压降额至少50%,在满足降额要求前提下使用0603封装。

4、使用的器件需要符合RoHS标准。

5、板层叠结构优先考虑4层PCB,需要保证高速差分信号100±10Ω阻抗匹配,高速单端信号50±5Ω阻抗匹配。

6、板材推荐选用高TG板材,制作使用沉金工艺,过孔做塞孔并盖棕油,白色丝印。

7、电路板需要做倒角处理。

8、电路板的定位孔、安装孔等设计要合理,注意金属化或非金属化孔;

9、电路板焊接需要使用无铅焊接工艺。

10、Micro USB等连接器的固定管脚需用直插方式的,保证可靠性。

11、SD,USB等通信数据线需要做ESD保护,推荐使用TVS。

12、USB主控器接口的电源管脚附件需要放置储能电容,容值为10uF,并联几个小的去耦电容。

13、USB信号链路上不需要串联电阻。

14、按键电路最好做硬件消抖,做ESD保护,推荐使用TVS;

15、用于对外供电的接口,需要在电源管脚处放置储能电容。

16、对外接口需做ESD保护,推荐使用TVS(如SL05T1G)。

17、信号链路需要串接限流电阻,阻值100~200Ω。

18、各模块供电网络最好能分开控制,上电复位时最好按时序分别加电;

19、ESD器件放置在被保护信号的同一层且靠近信号入口;

20、模拟信号地和数字信号地要区分隔离,推荐采用磁珠;

7. 电源模块设计报告

不一定,500w的电源模块儿指的是额定功率是500w,如果没有在额定功率下工作,一般输出功率不会是500w