最佳电源模块选择标准
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。
电子产品可靠性设计标准
电子产品可靠性设计标准在现代社会中，电子产品已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从智能手机到电脑，再到各种家电和汽车，电子产品的广泛应用给我们的生活带来了巨大的便利。
然而，随着电子产品的快速发展和普及，人们对产品可靠性的要求也越来越高。
因此，制定电子产品可靠性设计标准是至关重要的。
一、背景介绍电子产品可靠性设计标准是为了保证电子产品在设计、生产和使用过程中能够达到既定的可靠性指标而制定的。
可靠性是指产品在一定条件下在规定的时间内能够正常工作的能力。
在电子产品中，可靠性设计是保证产品质量和用户体验的关键因素。
通过制定可靠性设计标准，可以有效提高产品的可靠性，减少故障率，降低维修成本，提升用户满意度。
二、可靠性设计的重要性1. 保证产品质量：可靠性设计标准可以帮助企业确保产品在使用寿命内不会频繁出现故障，提高产品质量和可靠性，增强企业竞争力。
2. 提升用户体验：产品的可靠性直接关系到用户的体验和满意度。
通过可靠性设计标准，设计者可以提前预测和排除潜在故障点，提高产品的可靠性，提升用户的体验和满意度。
3. 减少维修成本：可靠性设计标准可以帮助企业降低产品出现故障的概率，减少维修和更换零部件的成本，提高产品的维修可行性和可维护性。
4. 保护消费者权益：可靠性设计标准有助于保护消费者的权益，降低消费者的维修成本，提高产品的性价比和可靠性。
三、可靠性设计标准的要点1. 组件可靠性要求：标准中应明确电子产品的各个组件的可靠性要求，包括核心芯片、电源模块、电感、电容等。
对于每个组件，需明确其可靠性指标和测试方法，并根据产品特性和设计要求进行合理选择。
2. 环境适应性要求：标准中应明确电子产品在不同环境条件下的可靠性要求，包括温度、湿度、震动等。
对于不同环境下的产品，需进行可靠性试验和验证，确保产品在各种极端条件下仍能正常工作。
3. 故障诊断和容错机制：标准中应规定电子产品的故障诊断和容错机制要求。
通过合理的故障诊断和容错机制，可以有效预防和处理产品故障，提高产品的可靠性和可用性。
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。
IGBT模块的选择
IGBT模块的选择1．IGBT模块的功率损耗IGBT关断截止时，I(t)≈o，损耗的功率可忽略。
为了便于分析，将损耗分为导通损耗和开关损耗。
另外，开关损耗也可分为两类：具有理想二极管时IGBT 的开关损耗和考虑二极管反向恢复时间时IGBT的开关损耗。
IGBT导通时，如果电流为方波脉冲，那么导通能量就等于电流、电压降和导通时间三者之积。
IGBT在任意电流和温度时的最高电压降，根据数据表提供的数据，可按以下两步得到：首先，从IGBT集电极发射极饱和电压与壳温的关系曲线上找出能满足所需电流的集电极发射极饱和电压。
然后，为了得到最大压降，在给定结温下从该曲线上得出的电压降必须乘以电气特性表中给出的最大值与典型值之比。
如果栅极驱动电压不是15V，最大压降值还需要些修正，修正系数可参考器件公司的IGBT设计手册。
如果电流不是方波脉冲，导通损耗只能用积分计算。
这样必须建立电流波形和电压降的数学表达式，这些函数关系可参考器件公司的IGBT设计手册。
在负载为电感的电路中，开关导通引起续流二极管反向恢复，同时开关器件中产生很大的电流尖峰，从而使IGBT和续流二极管的开关损耗增加。
考虑到二极管反向恢复引起的开关损耗，IGBT总的开关损耗可由下式给出：Po = Pss + Psw式中：Esw(on)为每一个脉冲对应的IGBT开通能量（在tj= 125℃、峰值电流Icp 条件下）；Esw(off)为每个脉冲对应的IGBT关断能量（在tj=125℃、峰值电流Icp条件下）；Psw为变频电源每臂的PWM开关功率；Icp为正弦输出电流的峰值；Uce(sat)为IGBT的饱和电压降(在Tj= 125℃、峰值电流Icp条件下)；Fsw 为开关频率；D为PWM信号占空比；θ为输出电压与电流之间的相位角（功率因数为cosθ）。
2．IGBT模块参数的选择IGBT已广泛应用于20KHz的硬开关变换器及频率更高的软开关变换器中。
通常情况下，选择IGBT模块的参数时应考虑以下几个方面的因素。
lmz12003
2 RON 导通时间电阻—VIN与该引脚之间的外部电阻可设置导通时间。典型阻值为25k至124k欧姆。
3
EN 使能端—高精度使能比较器的输入端。标称上升阈值1.18V; 90 mV标称磁滞电压。建议最大输入电压6.5V。
4 GND 接地—所有电压的参考点。必须从外部连接至EP。
5
SS 软激活—由一个内部8 μA电流源向一个外部电容充电实现软激活功能。在禁用、过电流、热关断和内部欠压锁定情况下，
LMZ12003
具备20V最高输入电压的3A SIMPLE SWITCHER®电源模块
Literature Number: ZHCS550 August 2010
LMZ12003 具备 20V最高输入电压的 3A SIMPLE SWITCHER®电源模块
LMZ12003
2010年8月30日
具备20V最高输入电压的3A SIMPLE SWITCHER®电源模块
引脚描述
封装类型 TO-PMOD-7 TO-PMOD-7 TO-PMOD-7
NSC封装图纸 TZA07A TZA07A TZA07A
供货方式 250件，卷带包装 500件，卷带包装 45件，逐排分布
引脚 名称 描述
1
VIN 电源输入—标称工作范围4.5V至20V。内部集成封装少量电容。该引脚和裸露焊盘之间要求增加外部输入电容。
θJA=20℃/W, θJC=1.9℃/W 符合RoHS(危害物质限用指令)标准
电气性能规格
■ 总输出功率最大为18W ■ 输出电流高达3A ■ 输入电压范围为4.5V至20V ■ 输出电压范围为0.8V至6V ■ 效率高达92%
效率(%)
系统性能
效率 VIN= 12V VOUT=5.0V
如何选择电源模块？电源模块供应商有哪些？-电源模块供应商推荐
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数据来源：一呼百应-互联网+制造服务平台出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
SITOP电源选择模块设备手册说明书
SITOP 电源选择模块设备手册SITOP select6EP1961-2BA00 SITOP PSE200U 3A 6EP1961-2BA11 SITOP PSE200U 10 A 6EP1961-2BA21 SITOP PSE200U 3 A 6EP1961-2BA31 SITOP PSE200U 10 A 6EP1961-2BA41 概述安全提示 1 说明、设备结构、尺寸图 2 安装/拆卸 3 安装位置，安装距离 4 安装 5 技术数据 6 安全、认证、EMC 7 环境条件8 环保9 服务与支持10Siemens AGDivision Process Industries and Drives Postfach 48 4890026 NÜRNBERG C98130-A7579-A1-1-5D29Ⓟ 01/2015 本公司保留更改的权利Copyright © Siemens AG 2014.保留所有权利法律资讯警告提示系统为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。
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当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。
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合格的专业人员本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。
其操作必须遵照各自附带的文件说明，特别是其中的安全及警告提示。
由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危险。
国际铁路电源标准
国际铁路电源标准0.2 。
冲击测试来证明模的15 各项提及的测试。
而每组的各模块都是完全没有变质地完成所有测每一模块在送往测试前都通过工厂里标准的出厂前ATE 测试；随意性振动测试装配（在NTS）；共5grms；50–150Hz @ 0.1725 g2/Hz；三个互相垂直轴向；每轴向 5 小时。
机械式冲击测试装配（在NTS）；峰值加速度：5g/2g/1g 半正弦波；维持时间；50ms/20ms/10ms；三个互相垂直轴向；共 6 次冲击。
温度/相对湿度测试；温度：55°C；相对湿度：95% RH；10 小时。
工作温度测试；85°C 加电工作6 小时继而-40°C 加电工作2 小时。
再做工厂里标准的出厂ATE 测试；结果：没有损坏或品质下降。
» 返回页首应用提示符合110V 输入铁道应用之高能量浪涌要求牵引及滚动器材之直流控制系统之瞬变及浪涌通用规范– RIA12，是铁路工业联会（RIA）制定，此项规格要求相关器材必需承受20ms，相当于正常110V 输入之3.5 倍之过压，即是浪涌电压是385V 维持20ms。
该过压脉冲之源阻抗是0.2。
这会表示若一拑压器件把该浪涌拑在160V 需消耗达3600J 能量，而一般瞬变抑制器件只能承受数焦耳能量，故到底有什么解决方案呢？答案是使用串接导通功率器件（适当的MOSFET）形成有源拑位电路。
下图是一个有源拑位电路例子示意。
当发生过压时，触发D2 导通从而把Q1 栅极拑在D2 齐纳电压，而输出电压就只能大约是D2 电压减去Q1 之栅源偏压从而保护了下游之DC-DC 转换器。
在正常操作下，D2 并不导通，故R3、D2 就像不存在一样。
在此很简单就能使Q1在全饱和导通之低功耗状态，就是利用U1 之振荡信号，该信号驱动电荷泵，而它是由两个 1N4148 二极管及该 470pF 电容构成，所有 Vicor 之 DC-DC 转换器，包括 Maxi 、Mini 、Micro 及 VI-200/J00 系列都适合使用这个方法，请联络 Vicor 应用工程部。
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最佳电源模块选择标准
目前，许多电信、数据通信、电子数据处理，特别是无线网络系统采用分布式电源架构供电。
这些复杂的系统要求电源管理解决方案能够监控电源，直至每个精确的参数。
为达到这种性能水平，大部分设计采用FPGA、微处理器、微控制器或存储块。
这种设计的复杂性加大了无线网络及有线系统应用工程师的负担。
他们的选择只能是：要么大量投资提高内部电源管理技术水平，要么依靠外部设计公司的专业技术。
最近，出现了第三种选择：负载点DC/DC电源模块。
这种模块整合了大部分或全部即插即用解决方案所需的组件，最多可取代40种不同组件。
这种集成有助于简化并加快设计速度，同时减小电源管理系统的尺寸规格。
实现这些模块所需性能，同时控制在预算和空间要求范围内，关键是切实掌握现有不同技术。
如图1所示，大部分传统通用非隔离式DC/DC电源模块仍采用单列直插封装。
这些开放式框架解决方案在减小设计复杂性方面取得了一定进步，但也只是在印刷电路板上采用标准封装部件。
它们一般为低功率设计(约300kHz)，功率密度并不突出。
因此，受其尺寸的影响，很难成为许多空间受限应用的选择。
下一代电源模块需要在减小尺寸上下功夫，以提高设计灵活性。
图1 传统SIP开放式框架模块
为提高设计人员所需的功率密度，电源管理系统供应商必须提升开关频率，以减小储能元件的尺寸。
但利用标准器件提高开关频率会导致效率下降，这主要是MOSFET开关损耗造成的。
这种情况促使行业寻找经济高效的方法，降低DC/DC模块中MOSFET驱动功率通道的寄生阻抗，使成型模块的大小相当于一块集成电路。
在评估特定应用的解决方案时，尺寸和成本是两个重要考虑因素。
但其他因素对于最终应用同样重要或更加重要。
下面说明其中的部分考虑因素。
可靠性
可靠性是所有系统设计师需要解决的一个主要问题。
许多分布式电源架构应用需要多年正常
运行，基本不发生故障。
可靠性在系统总拥有成本中发挥重要作用。
由于大量部件组合封装、高功率密度产生的热疲劳现象以及附属电路故障，可靠性成为电源模块必须解决的重要问题。
电子系统和部件失效率呈浴盆曲线形状(见图2)。
曲线中，由一种状态转变为另一种状态的陡度和锐度取决于选用的组件和组件的等级，以及这些组件与模块中其他组件的兼容性。
例如，采用30V MOSFET，在20V输入条件下，只要注意驱动电路、肖特基二极管和缓冲电路的选择，DC/DC模块就可以满足预期要求。
图2 生命周期失效率
电源模块中的热疲劳是由于功率转换效率低，散热空间有限造成的。
这种情况最终会使温度上升，从而缩短产品使用寿命。
为降低温度对平均无故障时间(MTBF)的影响，系统设计师应考虑散热、气流和模块功率损耗降级曲线，如图3所示。
图3 典型功率损耗降级曲线
另一个产生严重故障的现象是焊点裂纹造成温度升高。
如果模块经受机械震动或多次温度周
期冲击，焊点很容易产生裂纹，最终与基底脱离，从而造成电阻升高，温度应力加大。
这种情况会反复出现，直到断线为止，造成致命故障。
电热性能
权衡性能、可靠性和经济性，是系统设计师选择最佳模块时面临的一大困难。
缺少标准化测试条件和测量结果，特别是在功率、效率和瞬态响应等数据手册公布的主要参数方面，进一步加大了模块选择的难度。
进行功效比较时，需考虑功效对比的输入电压、输出电压和电流量。
瞬态响应是进行有效比较时需要考虑的另一个参数。
必须保证输入和输出电压一致，输出电容值相同或参数相似(ESR、ESL等)。
最后，瞬态电流阶跃变化的大小和量级相同。
许多应用场合，电源模块需要在恶劣的环境下工作。
比较模块功效时，不应只关心25℃时的电性能，而且还要考虑系统环境温度、气流和模块的散热方法。
例如，Intersil采用QFN 封装的ISL820xM系列，优化了PCB的导热能力，模块底部大面积铜箔有助于提高整体功效水平。
总之，新的、更高功率密度的产品将成为非隔离式负载点DC/DC转换器市场未来的选择。
Intersil推出的ISL8201M模块整合了构成DC/DC转换器所需的大部分组件，包括PWM 控制器、MOSFET和电感器，输入电压为1～20V，电流达10A，其开关频率高于传统SIP DC/DC模块，采用小型15mm×15mm×3.5mm QFN封装，消除了MOSFET封装和组合封装器件(见图2)。
ISL8201M是这个模块系列中的首款产品，尺寸更小、性能进一步改善的模块正在开发中。
图4 ISL8201M 效率曲线(Vin=12V)
ISL8201M在功效方面非常出色。
同时，QFN封装优异的散热性能便于紧凑的结构设计，不需要散热器。
这些特点使ISL8201M功率密度几乎达到200W/in3，大约是传统开放式框架模块的四倍。