DCDC模块的选择
DCDC电源模块

一、选择
1、在选择电源时,首先应根据应用环境的要求,合理选择电源的类型,如电压的精度、负载的类型、电流的变化范围,使用环境等,搞清楚产品使用环境和要求是合理选用和定做电源的前提和条件。
最大壳温:+90℃
DC-DC电源模块隔离耐压检测
直接用耐压检测仪对DC-DC电源模块进行检测,但是先要看DC-DC模块的耐压性能是多少,如果本身耐压性能是1000VDC,在检测的时候就不能用高于1000VDC的DC电压来检测,如果用1500VDC来检测有可能直接将产品烧坏,这其实是破坏性的检测!
DC/DC电源模块工作原理
根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。
DC/DC电源模块特点
小体积、高可靠性;
输出稳压,精度可达±3[%];
高性能价格比;
多种输入、输出电压;
内置输入滤波器,低电磁兼容特性;
铝壳磨沙氧化,六面屏蔽。
典型应用:工业仪表、数字电路、电子通信设备、卫星导航、遥感遥测、地面通讯科研设备等领域。
1、输入特性
输入电压范围:
2、本厂提供的DC/DC电源模块,有单路、双路和多路之分。
DC-DC电源模块选型

DC/DC模块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显着特点,在通信、网络、工控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。
怎样正确合理地选用DC/DC模块电源呢,笔者将从DC/DC模块电源开发设计的角度,谈一谈这方面的问题,以供广大系统设计人员参考。
DCDC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器。
具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电,再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出,或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。
1 电源模块选择需要考虑的几个方面额定功率封装形式温度范围与降额使用隔离电压功耗和效率2 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。
所有模块电源均有一定的过载能力,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。
3 封装形式DC/DC变换器的外形尺寸和输出形式差异很大。
小功率产品采用密封外壳,外形十分纤小;大功率产品常采用quarter-brick 或half-brick的形式,电路或暴露,或以外壳包裹。
在选择时,需要注意以下两个方面:第一,引脚是否在同一平面上;第二,是否便于焊接。
SMT 形式的变换器必须要符合IEC191-6:1990标准的要求,该标准对SMT器件引脚的共面问题做出了严格限定。
如果变换器不能满足这个要求,就需要为其设计专门的焊接装配工艺,这会增加装配时间,提高生产成本。
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。
DCDC模块电源的设计方法

DCDC模块电源的设计方法1.确定设计需求:首先需要明确电源模块所需的输入和输出电压,以及电源对于输出电压的稳定性、负载调节能力等要求。
这些要求将直接决定后续电源模块设计的方向和参数选择。
2.选择DCDC模块拓扑结构:常见的DCDC模块拓扑结构包括降压型、升压型、降-升压型、升-降压型等多种。
根据设计需求,选择合适的DCDC转换器拓扑结构。
3.选择电感元件:在DCDC模块中,电感元件对于工作稳定性和效率至关重要。
根据输入输出电压和预期的电流大小,选择合适的电感元件。
4.选择开关管和二极管:根据转换器的类型和要求,选择合适的开关管和二极管。
通常,开关管应具有低导通电阻和快速开关速度;二极管应具有低开启电压和快速开启速度。
5.选择滤波元件:DCDC模块工作频率较高,因此需要合适的滤波元件来减小输出电压的纹波和噪声。
常见的滤波元件包括滤波电容和滤波电感。
6.控制电路设计:控制电路用于控制DCDC模块的开关管工作状态,以实现输入输出电压的稳定。
常见的控制电路包括PWM控制和电压反馈回路。
7.完善保护功能:DCDC模块在实际应用中会遇到过压、过流、短路等异常情况,因此需要设计合适的保护电路,以提高模块的稳定性和可靠性。
8.PCB布线和散热设计:合理布线和散热设计可以提高DCDC模块的工作效率和可靠性。
在PCB设计中,应尽量减小开关环路的面积,降低开关损耗;在散热设计中,应考虑散热片的大小、材料和散热方式等因素。
9.调试和测试:完成上述设计后,需要进行实际的调试和测试工作,包括输出电压波形测试、负载调节能力测试、效率测试等,以验证电源模块的性能和稳定性。
总结:DCDC模块电源的设计方法包括确定需求、选择拓扑结构、选择元器件、设计控制电路、完善保护功能、布线和散热设计等多个步骤。
每个步骤都需要充分考虑电源的性能指标和应用环境,以设计出满足需求的高效稳定的电源模块。
选择最佳DCDC变换器的要点及途径

一、元器件的选择1.DC-DC电源变换器的三个元器件1)开关:无论哪一种DC/DC变换器主回路使用的元件只是电子开关、电感、电容。
电子开关只有快速地开通、快速地关断这两种状态。
只有快速状态转换引起的损耗才小,目前使用的电子开关多是双极型晶体管、功率场效应管,逐步普及的有IGBT管,还有各种特性较好的新式的大功率开关元件。
2)电感:电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流,电压相位不同,因此理论损耗为零。
电感常为储能元件,也常与电容公用在输入滤波器和输出滤波器上,用于平滑电流,也称它为扼流圈。
其特点是流过它上的电流有“很大的惯性”.换句话说,由于“磁通连续性”,电感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压尖峰波。
电感为磁性元件,自然有磁饱和的问题,多数情况下,电感工作在线性区,此时电感值为一常数,不随端电压与流过的电流而变化。
但是,在开关电源中有一个不可忽视的问题,就是电感的绕线所引起的两个分布参数(或称寄生参数)的现象。
其一是绕线电阻,这是不可避免的;其二是分布式杂散电容,随绕线工艺、材料而定。
杂散电容在低频时影响不大,随频率提高而渐显出来,到一频率以上时,电感也许变成电容的特性了。
如果将杂散电容集成为一个,则从电感的等效电路可看出在一角频率后的电容性。
3)电容:电容是开关电源中常用的元件,它与电感一样也是储存电能和传递电能的元件。
但对频率的特性却刚好相反。
应用上,主要是“吸收”纹波,具平滑电压波形的作用。
实际上的电容并不是理想的元件。
电容器由于有介质、接点与引线,形成一个等效串联内电阻ESR.这种等效串联内电阻在开关电源中小信号控制上,以及输出纹波抑制的设计上,起着不可忽视的作用。
另外电容等效电路上有一个串联的电感,它在分析电路器滤波效果时非常重要。
有时加大电容值并不能使电压波形平直,就是因为这个串联寄生电感起着副作用。
电容的串联电阻与接点和引出线有关,也与电解液有关。
常见铝电解电容的成分为AL2O3,导电率比空气的大七倍,为了能提高电容量,把铝箔表面做成有规律的凸凹不平状,使氧化膜表面积加大,加入的电解液可在凸凹面上流动。
如何正确地选择 DCDC 电源模块?

如何正确地选择 DC/DC 电源模块?DC/DC 电源模块是嵌入式系统中最常用的电源转换器。
由于其体积小、效率高、稳定性强、易于使用等特点,因此在电子设备中的应用日益广泛。
但是,要在众多的 DC/DC 电源模块中选择恰到好处的电源模块,却是一项非常困难的任务。
在本文中,我将介绍如何正确地选择 DC/DC 电源模块。
下面我们将从以下三个方面来阐述如何选择DC/DC电源模块。
1. 确定性能及规格要求在选择 DC/DC 电源模块之前,请先确定您电子系统的具体要求,包括所需输入电压范围、输出电压、输出电流、输出功率、工作环境、负载能力等等。
因为这些参数将会决定您选择哪种类型的 DC/DC 电源模块。
同时还需考虑到占用空间、功率效率以及产生电磁干扰等要素。
例如,如果您需要的输出电压高达120V,您就需要选择高压输入、大功率的电源模块;如果您的工作环境温度较高,则需要选择宽温度范围的电源模块,同样地,也要注意功率效率和空间大小,以确保电源的实用性和经济性。
2. 了解 DC/DC 电源模块的种类DC/DC 电源模块通常被归为两类,分别为降压型和升压型,它们的性能和用途也是不同的。
在选择电源模块时,应选择适合自己设计的降压型或升压型的最佳DC-DC转换器。
降压型电源模块的最大优点是大幅降低输入电压以获得所需的较低输出电压。
升压型电源模块则更适合将低电压转换为高电压的应用。
因此,在选择电源模块时,应该理解您的设计实际情况并选择适合的类型。
3. 选择可靠、稳定的 DC/DC 电源模块无论是您从哪里购买电源模块,都应该确保所选模块是可靠、稳定的。
为了选择可靠、稳定的电源模块,需要从不同的角度来评估和比较各种DC/DC 电源模块。
首先,需要评估电源模块的效率和热量散发。
电源模块效率高和热能散发少的模块可以正常运行,并具有长期的稳定性。
其次,需要评估电源模块的负载能力,了解它是否能够适应您的负载特点。
此外,还要考虑噪声、EMI电磁干扰、抗干扰能力、特殊环境适应能力等标准,确保所选电源模块能适应您的复杂应用场景。
dcdc模块并联使用的方法

dcdc模块并联使用的方法(最新版3篇)目录(篇1)1.引言2.dcdc 模块的工作原理3.dcdc 模块并联使用的原因4.dcdc 模块并联使用的方法5.实际应用中的注意事项6.结论正文(篇1)1.引言在电子设备中,电源模块是必不可少的组成部分,它的作用是将输入电压转换为设备所需的电压。
dcdc 模块,即直流 - 直流转换模块,是一种常见的电源模块,可以将一个直流电压转换为另一个直流电压。
在实际应用中,有时需要同时使用多个 dcdc 模块,这就涉及到 dcdc 模块并联使用的问题。
本文将从 dcdc 模块的工作原理入手,介绍 dcdc 模块并联使用的方法及注意事项。
2.dcdc 模块的工作原理dcdc 模块的工作原理主要基于功率电子器件的开关控制技术。
它通常由输入电源、开关控制器、开关器件、输出滤波器等部分组成。
在输入电源端,开关控制器根据控制信号对开关器件进行开关控制,使得输入电压在开关器件上形成脉冲电压。
然后,输出滤波器对脉冲电压进行滤波,得到所需的稳定输出电压。
3.dcdc 模块并联使用的原因在某些应用场景中,单个 dcdc 模块无法满足设备对输出电压、输出电流等方面的要求,此时需要多个 dcdc 模块并联使用。
并联使用可以有效提高输出电压、输出电流的容量,以满足设备的需求。
此外,并联使用还可以提高系统的可靠性,一旦某个 dcdc 模块出现故障,其他模块仍可继续工作,确保设备的正常运行。
4.dcdc 模块并联使用的方法在实际应用中,dcdc 模块并联使用需要考虑以下几个方面:(1)选择相同规格的 dcdc 模块:为了保证并联后的输出电压、输出电流稳定,应选择相同规格的 dcdc 模块进行并联。
(2)合理分配负载:在并联使用时,应合理分配各 dcdc 模块的负载,避免某个模块过载,影响整个系统的稳定性。
(3)同步控制:为了保证并联后的输出电压稳定,需要对各 dcdc 模块的开关控制器进行同步控制。
DC-DC电源芯片的选取和使用要点

DC-DC 电源芯片的选取和使用要点汉邦高科:晏超为了解决芯片的散热问题,就不断提高生产工艺,降低热阻,同时也不断通过技术层面提高芯片效率从而减少发热量。
这句话让我们可以知道首先产生发热的根源在于效率不高,其次解决的办法有提高效率和降低器件热阻两种方案。
DC-DC 电源芯片的选取和使用要点。
一、电源芯片型号选取要考虑的要点。
1)输入输出电压;2)负载电流大小;3)输出的通道数量;4)成本;5)封装形式;6)效率;二、实际应用中元件选取的计算。
1)分压电阻R1、R2的选取。
FBFB out FB out V V V R R R R R V V -=⇒+=*21221*其中V Out 为输出电压,V FB 为芯片自身预设的参考电压,一般为0.8V 。
预设R2之后确定R1。
为了提高系统环路的稳定性一般加大R1和R FB 的值。
2)外置电感的选取a 、感量计算如下:)1(.inout L s out V V I f V L -∆= f s 为芯片工作的开关频率,具体查看Datasheet 。
L I ∆为输出电感上的纹波电流,一般情况L I ∆= (30%~50%)I OUT ;b 、电感电流的选取依据:)1(..2inout s out PEAK V V L f V Iout I -+= 其中I PEAK 为电感的峰值电流,I out 为所需的负载电流。
电感的感量并不是必须完全按照理论计算的来的,只要有个大概就好,对输出的影响主要在纹波,只要满足系统电源要求就可以。
对于公司来说电感尽量选取一致。
三、轻载高效的方法。
1)降低芯片的待机功耗,;2)进行零点检测,关闭IC 内部不需要的模块;3)降低开关频率,进入打嗝模式;4)进入休眠模式;四、实际应用中PCB Layout 中要注意事项。
1)输入电容尽量靠近Vin引脚;2)芯片Vcc 的滤波电容尽量靠近引脚;3)加粗地线宽度或者接地铜皮面积。
如果不同层,要多打过孔;4)反馈电阻尽量靠近FB引脚,从R FB到FB引脚的连线尽量短,因为这段线极易受到干扰,对输出特性影响较大。
GRBDCDC模块12v、24v转110v、150v、250v宽电压变换器

GRBDCDC模块12v、24v转110v、150v、250v宽电压变换器DCDC模块电源工程应用:最传统和最常见的非隔离式DCDC模块电源仍是单列直插(SP)封装,这些开放框架解决方案确在减少设计复杂性方面取得了进展。
然而,最简单的是在印制电路板上使用标准封装的组件。
这些组件是典型的低频率设计(约为300kHz),其功率密度不是恒定的。
因此,其尺寸难以为许多空间受限的应用所接受。
下一代模块电源需要在减少外形规格方面取得重大进展,以提高设计的灵活性。
为了实现设计人员需要的更高功率密度,电源管理供应商必须提高开关频率,以减小能源存储单元的尺寸。
但是利用标准组件增加开关频率会导致低效率,主要是由于 MOSFETIntersil公司的ISL8201M模块集成了一个完整的DC/DC模块电源所需的大多数组件,的开关损耗。
DCDC模块电源所需的太多数组件, 包括PWM控制器、 MOSFET和电感器。
其输入电压为3-20V,电流能力为10A,可实现比传统SP系列DC/DC模块电源高得多的开关频率,通过不使用 MOSFET封装而将这些组件共同封装在一个紧凑的15mmx15mmx3.5m的OFN封装中,实现了极佳的效率和热性能。
N201M是一个系列模块中的一个产品,尺寸和性能仍有待进一步改善。
GRB 2~10W模块电源是一种DC-DC升压变换器。
该模块电源的输入电压分为:9~18V、及18~36VDC标准(2:1)宽输入电压范围(宽电压输入模块电源是指输入电压可以允许在很宽的范围内变化)。
输出单电压:100VDC、110VDC、150DC、200VDC、250VDC等,具有功率密度大,输出功率高,应用范围广等优点。
外型尺寸及引脚描述GRB 2~5W系列 产品尺寸:25.4x25.4x10.14 单位: mm* 产品设计与规格如有更改,恕不另行通知。
从效率的角度看,1S18201M实现了极佳的性能。
此外,QFN封装具有优良的热性能可以实现非常紧凑的设计,而不需要散热片,使ISI8201M达到了大约200W/in3的功率密度,约为传统开放式框架模块电源的4倍。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电涌会损坏那些电气设备? 含有微处理器的电气设备极易受到电涌的损坏,这包括计算机和计算机的辅助设备、 程序控制器、PLC、传真机、电话、留言机等;程控交换机、广播电视发送机、微波 中继设备;家电行业的产品包括电视、音响、微波炉、录像机、洗衣机、烘干机和电 冰箱等。美国的调查数据表明,在保修期内出现问题的电气产品中,有63%是由于电 涌造成的。
电涌的来源: 简单而言,来自两个方面:外部电涌和内部电涌。
来自外部的电涌:最主要的来源是雷电。当云层中有电荷集蓄,云层下的地表集蓄了 极性相反的等量电荷时,便发生了雷电放电,云层和地面间的电荷电位高达若干百万 伏,发生雷击时,以若干千安计的电流通过雷击放电,经过所有的设备和大地返回云 层,从而完成了电的通路。不幸的是,通路常常是取道重要或贵重的设备。如果雷电 击中了附近的电力线,部分电流将沿线进入建筑物,这股巨大的电流就会直接扰乱或 破坏计算机和其它敏感的电气设备,其速度之快,全程只需百万分之一秒。
封装形式 DC/DC变换器的外形尺寸和输出形式差异很大。小功率产品采用密封外壳,外形十分 纤小;大功率产品常采用quarter-brick或half-brick的形式,电路或暴露,或以外壳 包裹。在选择时,需要注意以下两个方面: 第一,引脚是否在同一平面上; 第二,是否便于焊接。 SMT形式的变换器必须要符合IEC191-6:1990标准的要求,该标准对SMT器件引脚的 共面问题做出了严格限定。器件引脚不共面会造成器件装配时定位困难,严重影响焊
DCDC模块的选择
DC/DC模块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显著特点,在通信、网络、工 控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。很多系统设计人员已经意识到:正确合 理地选用DC/DC模块电源,可以省却电源设计、调试方面的麻烦,将主要精力集中在 自己专业的领域,这样不仅可以提高整体系统的可靠性和设计水平,而且更重要的是 缩短了整个产品的研发周期,为在激烈的市场竞争中领先致胜赢得了宝贵商机。那 么,怎样正确合理地选用DC/DC模块电源呢,笔者将从DC/DC模块电源开发设计的 角度,谈一谈这方面的问题,以供广大系统设计人员参考。
接质量,提高次品率。 SMT形式的变换器应能承受规定的焊接条件。对于绝大多数现代流水线而言,器件必 须满足CEC00802标准所规定的回流焊要求,即器件表面温度可超过300℃。如果变 换器不能满足这个要求,就需要为其设计专门的焊接装配工艺,这会增加装配时间, 提高生产成本。 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。全部符合国际标准,为业界广泛采用的半砖、全砖 封装,与VICOR、 LAMBDA等著名品牌完全兼容,并且半砖产品功率范围覆盖50~ 200W,全砖产品覆盖100~300W。
通常在医疗设备里需要很高的隔离电压,这样的话,漏电流就小,对身体的危害就小. 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。
什么是电涌? 电涌被称为瞬态过电,是电路中出现的一种短暂的电流、电压波动,在电路中通常持续 约百万分之一秒。220 伏电路系统中持续瞬间(百万分之一秒)的 5,000或10,000伏的 电压波动,即为电涌或瞬态过电。
商品级(0 ℃ 到+70 ℃)
工业级(-40 ℃ 到+85 ℃) 军用级(-55 ℃到+125噪声,因此滤波性能的好坏也 是重要的选型依据。集成化的DC/DC变换器通常采用的是变频开关技术或是定频开关 技术。 采用变频开关技术的变换器由于要根据负载状况进行不断调整,所以会导致频带展 宽,增加滤波器的复杂度。而定频开关变换器在这方面则简便许多,甚至可以使用LC 滤波器。
在线路高度暴露地段发生21万A的雷击电流(有记录的最大值之一)的机会只占总雷 击机会的0.5%。如此大的雷击电流极少出现在建筑物电源进线处,但仍须重视对这种 外来电涌的防范。
来自内部的电涌 来自内部的电涌是经常发生的,诸如来自空调机、空压机、电弧焊 机、电泵、电梯、开关电源和其它一些感性负荷的电涌。例如一台20hp的感应电动 机(线电压230V,4级,Y结线)在最大转矩时每相具有约39J的储存能量,当其标称 方根值电流被截断时,它将产生瞬态过电压。它经常发生,和它自同一配电箱供电的 其它负荷将因此易受损坏或工作失常。 不要以为电气装置电源进线上的过电压防护器可以保护电气设备不受内部电涌的危 害。它不能,它只能对沿电源线进入电气装置的外部电涌进行防范,因大容量的进线 防护器距内部电涌发生处的距离太远。
雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平,绝大多数情况下,造成 计算机和其它电器设备的当即毁坏,或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感 应式发动机的启动或关闭也会产生3,000-5,000伏的电涌,使和它共用同一配电箱的 计算机在每一次电涌中都会受到损坏或干扰,这种电涌的次数非常频繁。
电源模块选择需要考虑的几个方面 额定功率 封装形式 温度范围与降额使用 隔离电压 功耗和效率
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,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。
外部电涌的另一个来源是电力公司的公用电网开关在电力线上产生的过电压。
来自内部的电涌:88%的电涌产生于建筑物内部的设备,如:空调、电梯、电焊机、 空气压缩机、水泵、开关电源、复印机和其它感应性负荷。电涌对计算机和其它敏感 电气设备的危害: 计算机技术发展至今,多层、超规模的集层芯片,电路密集,趋向是集成度更高、元 器件间隙更小、导线更细。几年前,一平方厘米的计算机芯片有 2,000个晶体管而现
大的雷击电流值常被例举应用,其实它发生的可能性很小。如Bellcore公司的工程师 们将电涌防护器的泄放电流规定为20000A(见参考资料TR-NWT-001011)。虽然
他们按经验将出现在其电气设备装置中的最大尖峰电流定为10000A,他们仍取100% 的安全系数,即将电涌防护器的泄放电流规定为2000A。
电涌的来源 电涌可来自电气装置外部,也可来自电气装置内部,即来自电气装置内的电器设备。 来自外部的电涌 这种电涌由雷电或公用电网开关的投切引起,这两类有害的电源扰动 都可扰乱计算机和微机信息处理系统的工作,引起停工或永久性设备损坏。 当云层上有电荷储蓄,云层下表面产生极性相反的等量电荷时,将引起雷电放电。其 后的情况就象一个大电池组或一个大电容器的放电那样,云层和地面间的电荷电位高 达若干百万伏。发生雷击时以若干千安计的电流通过雷击放电,经过所有设备和大地 返回云层,从而完成电的通路。不幸的是这个雷电通路常常取道重要或贵重的设备。 电涌防护的关键概念是给雷电感应电流提供一个通向大地的短捷有效的通路。这样雷 电涌流将从设备外分流。
隔离度 绝大多数的电路都必须实现隔离,即将负载连同负载对本地电源的噪声与电网的其他 负载和噪声隔开。只有隔离变换器能够达到这个要求。 采用隔离变换器除了实现上述要求之外,还可以实现差分形式的输出,以及双极型输 出(见图)。
此外,将隔离型变换器的输出高压端与负载的电源地相连,就形成了负电源。由于电 压参考点不是地,因此负载可以获得更高的电压。 采用隔离型变换器的另一个妙处是:可以将多个具有不同输出电压的变换器级联起 来,构成一个电源。对于那些单个变换器的输出电压达不到工作电压要求的设备,这 种特性非常有用。 在一定时限内(通常是1秒)变换器所能承受的、施加在输入端和输出端之间的最高电 压,称为变换器的隔离强度。而变换器的额定工作电压是指变换器能长时间承受的加 在输入端的电压,这个电压低于隔离强度。
在选择隔离型变换器时还需要考虑器件的泄漏电流指标,泄漏电流是指因输入回路和 输出回路之间的耦合电容而产生的电流。只要给定隔离电容的值,并且确定噪声频 率,就可以根据阻抗计算出泄漏电容的大小。 泄漏电流随噪声电压的增加而增大,随隔离电容的减小而减小。因此,设计低噪声电 源时,应该选择隔离强度高而隔离电容低的DC/DC变换器,以减小泄漏电流。
平均故障间隔时间 很多DPA系统都要求高度的可靠性,这就对平均故障间隔时间(MTTF)提出了要求。 在这里要提醒读者,仅凭产品说明书上的数据是不能评价某个产品可靠性的优劣 的。 造成这个问题的原因是,目前国际上尚未制定出公认的关于MTTF指标的定义和计算 标准,各厂商普遍使用的是美国军用标准MIL-HDBK-217F中的“一般情况下的”可 靠性预测方法,以及Bellcore标准TR-NWT-000332中的电信设备模型。不过,即便 是声称遵照同一标准推算出来的MTTF指标,常常也不一致。 这种不一致的第一个来源,是计算公式中对元器件特性的处理方式不同(例如某些算式 将焊接点的影响忽略不计,而焊接点故障是电路失效的最常见原因之一);来源之二是 元器件的可靠性指标。举个例子,某些厂商采用MIL-HDBK-217F中的器件数据和故 障率数据,另外一些厂商则采用其他渠道的数据;第三个来源是具体的计算方法差异 (即便是MIL-HDBK,也给出了两种不同的预测工具)。当然,在变换器投入使用之 前,任何MTTF指标都毫无意义。 温度对可靠性有显著的影响,经验公式是:环境温度每升高10℃,器件寿命将缩短一 半。如果主要的设备需要在40℃~50℃条件下运行,并且电源部件的温度高于环境温