大功率DC电源要点
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。
24 V DC开关电源设备安全操作规程
24 V DC开关电源设备安全操作规程一、前言为了确保24 V DC开关电源设备运行的安全性和稳定性，避免设备故障和人身伤害事故的发生，制定本规程，对24 V DC开关电源设备的安全操作进行规范。
本规程将详细介绍设备的规格、使用环境、操作流程、维护等内容，希望所有使用此设备的人员遵守本规程，共同维护设备运行的安全稳定。
二、设备规格1.输入电压范围：180-240 V AC。
2.输出电压：24 V DC。
3.输出电流：最大2 A。
4.安全保护：过载保护、过温保护、短路保护。
5.工作温度：-20°C~+50°C。
三、使用环境1.设备应放置在通风良好、干燥、洁净无尘、温度适宜的环境中，避免有害气体、腐蚀性气体及易燃易爆气体。
同时，避免阳光直射、雨淋、震动、人工破坏等情况。
2.在使用该设备时，应确保输入电压与设备规格匹配，同时保持稳定的电压值，避免电压波动引起设备损坏和人身伤害。
3.在设备正常使用时，严禁拆卸、改装、调整以及自行修理，以免误操作导致设备故障或发生事故。
四、操作流程1.在使用该设备前，先检查设备是否正常工作，输入电压是否匹配设备规格，确保设备处于正常工作状态。
2.再根据实际场景，按照设备工作的要求，将需要输入电源的设备连接到24 V DC开关电源设备。
3.开始使用设备时，操作人员应按照设备的操作说明书，正确连接电源和相关的设备、仪器、传感器等，并确认电路接线无误后再通电。
4.在操作设备时，应注意观察设备工作状态，如发现设备运行异常或出现故障，应及时停止使用，并采取相应的排除故障措施。
5.使用完毕后，应先将电源关闭，再拔掉连接线，按照设备要求将设备存放在指定的地方。
五、维护1.定期检查设备的电缆和接线，确认接线牢固，无松动、损坏等情况。
2.定期清洁设备的外壳和通风孔，避免设备受到灰尘和脏物的影响。
3.定期更换设备的过载保护、过温保护、短路保护等元件，确保设备的安全和稳定运行。
DC电源测试方法和指标
DC电源测试方法和指标DC电源是直流电设备，用于提供恒定的电压或电流输出。
在工业、医疗、通信等领域中广泛应用。
为了确保DC电源的稳定性和可靠性，需要进行测试和评估。
本文将介绍DC电源的测试方法和指标。
一、DC电源的测试方法1.电压精度测试：使用万用表或示波器测量输出电压，与设定值进行比较。
测试时应先调整设定值，然后测量输出电压。
测试范围应包括整个设定值范围，测量多个点进行验证。
2.电流精度测试：使用负载仪表或电流表测量电源输出的电流。
测试方法与电压精度类似，也需要设定合适的电流值，并测量多个点进行验证。
3.稳定性测试：测试电源在不同负载条件下的稳定性。
先设定合适的负载电流或电阻值，然后测量输出电压的稳定性。
常用的测试方法有：短路测试、过负载测试、过电压测试等。
4.效率测试：测试电源的能源转化效率。
方法是将设备的输出电流和输入电流进行比较，计算效率值。
测试时应先确保电源稳定工作，再进行测试。
5.温度测试：测试电源在不同温度条件下的工作稳定性。
方法是将电源置于不同温度环境中，测量输出电压和电流的变化情况。
测试时应注意温度梯度的控制，以减小测试误差。
二、DC电源的测试指标1.电压精度：表示电源输出电压与设定值之间的差异程度。
一般以百分比或毫伏为单位表达。
2.电流精度：表示电源输出电流与设定值之间的差异程度，一般以百分比或毫安为单位表达。
3.稳定性：表示电源在不同电流和负载条件下的输出电压或电流的变化范围。
该指标通常以百分比或毫伏为单位表达。
4.效率：表示电源从输入电源到输出电源的能量转化效率。
一般以百分比形式表示。
5.噪声：表示电源在工作过程中产生的电磁干扰，通常以毫伏为单位度量。
6.温度系数：表示电源输出电压或电流随温度变化的程度。
一般以百分比或毫伏/温度单位度量。
以上是DC电源的测试方法和指标。
通过正确的测试方法和指标评估，可以确保DC电源的性能和质量，满足不同的应用需求。
《DCDC电源电路经验》课件
通信系统中的DCDC电源电路
应用背景：通信系统中需要稳定的电源供应 功能：为通信设备提供稳定的电源 特点：高效率、低噪声、高可靠性 应用实例：基站、路由器、交换机等通信设备中的DCDC电源电路
工业控制中的DCDC电源电路
应用领域：工业自 动化、机器人、数 控机床等
功能：提供稳定、 可靠的电源输出
线性DCDC电源电路：优 点是输出电压稳定，缺点 是效率低
开关DCDC电源电路：优 点是效率高，缺点是输出 电压可能不稳定
应用：广泛应用于各种电 子设备，如手机、电脑、 家电等
DCDC电源电路设计
输入输出电压范围
输入电压范围：通常为10-30V
电压精度：一般要求达到±2%或更 高
添加标题
添加标题
DCDC电源电路的控制策略
电压控制模式
优点：简单易行，易于实现
电压控制模式：通过控制输 出电压来调节电源输出
缺点：输出电压可能不稳定， 需要额外的稳压措施
应用：适用于对输出电压要 求不高的场合
电流控制模式
电流模式：通过 控制电流来调节 输出电压
电压模式：通过 控制电压来调节 输出电流
混合模式：结合 电流模式和电压 模式，实现更精 确的控制
法规要求：满足日 益严格的环保和能 效法规要求
应用领域：拓展新 的应用领域，如电 动汽车、可再生能 源等
THANK YOU
汇报人：
减小体积：宽禁带半导体材料可以减小电源电路的体积，提高便携性
提高可靠性：宽禁带半导体材料可以提高电源电路的可靠性，延长使用寿命
降低成本：随着技术的发展，宽禁带半导体材料的成本有望降低，进一步推动其在电源 电路中的应用
未来挑战与展望
技术挑战：提高转 换效率、降低功耗、 提高稳定性等
600W大功率DC-DC升压模块说明书
600W大功率DC-DC升压模块用户手册郑州明禾电子科技有限公司600W大功率DC-DC升压模块是一款宽电压输入，输出电压电流可调的新型升压模块。
产品用料实足，采用定制散热器，散热器和升压板一体化设计。
采用1mm双线绕制电感，高品质滤波电容，升压输出电源品质更好。
板载电源工作指示灯，具有电压调节、电流调节电位器，可随时调节输出电压、电流大小，输入和输出采用8500接线端子，通过电流能力强，保证长时间可靠工作。
技术参数：1、输入电压:12V~60V2、输入电流：15A（MAX）3、输出电压：12V~80V连续可调4、输出电流：10A（MAX）5、输出功率：600W（MAX）6、输出纹波：<50mV7、电压电流调节方式：电位器8、短路保护：15A保险丝9、散热方式：散热器，自然风冷10、接线方式：8500接线端子11、产品尺寸：85mm*62mm*63mm12、重量：251g使用说明：1、正确连接输入输出，注意正负极不能反接，保证输入电压电流在产品要求的范围内。
2、使用时可根据实际需要调节电压电流值，I-ADJ是调节输出电流，V-ADJ是调节输出电压。
应用范围：1、DIY一个输出可调的车载电源，只需要在输入接入12V电源，输出电压可以(14V-80V)自由连续调节，但输出电压不能低于输入电压。
2、万能车载笔记本电源。
输入接12V电源，输出调节成笔记本需要的电压即可工作。
3、升压充电器，可以用12V电源为高于12V的蓄电池充电，例如24V电瓶，并且充电电流可调节。
4、为电子设备供电，只要把电压调节到需要的电压且电流不超过额定电流都是可以正常工作的。
5、系统前级供电，当在做某个项目是，输入为12V-18V，系统板需要24V左右的电源而且功率很大，普通DC-DC模块功率太小，那么本模块将是您最好的选择，不用调试直接上机即可工作，轻松做到高效率大功率升压。
说明：本模块输出功率受模块本身的带载能力之外还受前级电源和后级负载等多种因素影响。
大功率dc转dc升压电路
大功率dc转dc升压电路
摘要：
1.大功率dc 转dc 升压电路简介
2.大功率dc 转dc 升压电路的工作原理
3.大功率dc 转dc 升压电路的主要组成部分
4.大功率dc 转dc 升压电路的应用领域
5.大功率dc 转dc 升压电路的发展趋势与展望
正文：
大功率dc 转dc 升压电路是一种将直流电(dc) 转换为更高电压的电路，广泛应用于电子设备、工业自动化、交通运输等领域。
它具有转换效率高、输出电压稳定等特点，能够满足各种设备的电源需求。
大功率dc 转dc 升压电路的工作原理是利用开关器件、电感、电容等元器件，通过控制开关器件的开关时间，实现直流电向高电压直流电的转换。
在电路工作时，开关器件会在一个开关周期内对电感进行充电和放电，使得电感中的电流呈锯齿波形。
通过调整开关器件的占空比，可以控制输出电压的大小。
大功率dc 转dc 升压电路的主要组成部分包括开关器件、电感、电容、变压器等。
其中，开关器件负责控制电流的通断，电感用于储存电能，电容则用于滤波和输出电压的调整，变压器则负责将电能从一个电路传递到另一个电路。
大功率dc 转dc 升压电路在我国的应用领域非常广泛，包括通信、计算
机、家电等众多产业。
随着科技的不断发展，大功率dc 转dc 升压电路在新能源、电动汽车等领域的应用也日益增多。
dcdc隔离电源方案
dcdc隔离电源方案隔离电源是一种稳压电源，主要是将输入的交流电能转换成可以满足诸如电池需求的直流电能，该电源具有使输出稳定的特性，在现在的电子行业中应用较为广泛。
DC-DC隔离电源是其中比较常用的一种，具有易于操作、可靠性高等优点，是电源系统的重要组成部分。
DC-DC隔离电源，是指能将输入端的交流或直流电能有效转换成输出端的直流电能的一种设备，是一种无线电源，可以将外部的交流电压转换成与它相隔的直流电压，并能够不受外部电源干扰而有效输出。
DC-DC隔离电源目前应用非常广泛，可以在医疗设备、电脑、汽车电子系统、电力电子系统等行业中找到它的踪迹。
它可以有效解决高压输入电源在低压负载驱动时由于功率损耗和安全要求而导致的隔离性，从而保证上游电源与下游负载的隔离性。
DC-DC隔离电源器的分类根据不同的输入输出结构，DC-DC隔离电源的分类主要有：单端隔离型、直流回路隔离型、双端回路隔离型和双端脉冲回路隔离型等。
1、单端隔离型：该结构由单相输入端和单相输出端组成，只有一端有输出，输入和输出完全隔离，无法创造功率回路。
2、直流回路隔离型：该结构的输入端和输出端都由直流回路隔离，它可以将输入功率转换成输出功率，可提供大功率，保护敏感电子元件。
3、双端回路隔离型：该结构的输入端和输出端为双端回路，具有较高的功率回路，可更好地保护电子设备。
4、双端脉冲回路隔离型：具有双端脉冲回路结构，脉冲信号在输入端和输出端进行传递，此结构可以提供更高的屏蔽率，使电子设备得到更好的保护。
DC-DC隔离电源的优点DC-DC隔离电源在应用中拥有多项优点：1、负载范围较大：它可以满足大范围的工作电压要求，可以从单路输出到多路输出，能满足不同的系统设计需求。
2、安全可靠：它能够有效产生隔离效应，保证电源的安全性，解决不同的隔离要求。
3、高开关频率：它可以提供更高的开关频率，从而带来更小的尺寸、更低的功耗、更高的稳定性。
4、低噪音：它具有低噪音特性，满足噪音要求，保证系统的稳定性。
直流电源使用方法
直流电源使用方法直流电源是电子工程师和电子爱好者必备的一种工具，它可以提供稳定的直流电压和电流，用于测试、调试和研究电路。
但是，使用直流电源需要注意一些事项，否则可能会对电源和电路造成损坏。
本文将介绍直流电源的使用方法，包括选择、连接、调节和保养。
一、选择直流电源选择直流电源应考虑以下因素：1. 输出电压和电流：根据需要选择输出电压和电流，一般应略大于待测电路的工作电压和电流。
2. 稳定性和精度：选择稳定性和精度较高的电源，以保证测试和调试的准确性。
3. 保护功能：选择具有过载、短路和过温保护功能的电源，以避免电源和电路的损坏。
4. 价格和品牌：根据经济能力和信誉度选择适合的品牌和价格。
二、连接直流电源连接直流电源应注意以下事项：1. 电源输入电压：检查电源输入电压是否与本地电压相符，以避免电源损坏。
2. 电源输出极性：根据待测电路的需要，选择正确的输出极性，以避免电路损坏。
3. 电源输出端口：连接正确的输出端口，以避免电源和电路损坏。
4. 电源负载：连接适当的负载，以避免电源和电路的过载和损坏。
三、调节直流电源调节直流电源应注意以下事项：1. 电源输出电压和电流：根据待测电路的需要，调节输出电压和电流，以保证电路正常工作。
2. 电源稳定性和精度：调节稳定性和精度较高的电源，以保证测试和调试的准确性。
3. 电源保护功能：注意电源的过载、短路和过温保护功能，以避免电源和电路的损坏。
4. 电源输出端口：检查输出端口是否正确连接，以避免电源和电路的损坏。
四、保养直流电源保养直流电源应注意以下事项：1. 清洁电源外壳：定期清洁电源外壳，以保持电源干净、整洁。
2. 检查电源输出端口：定期检查输出端口是否有松动和腐蚀，以保证电源和电路的正常工作。
3. 定期校准电源：定期校准电源的输出电压和电流，以保证测试和调试的准确性。
4. 定期更换电源部件：定期更换电源部件，以保证电源的稳定性和可靠性。
结语直流电源是电子工程师和电子爱好者必备的一种工具，使用直流电源需要注意选择、连接、调节和保养等方面的问题。
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大功率DC电源
大功率DC电源
类别：电源技术
几十千瓦功率的开关电源在过去的几十年正在慢慢地替代可控硅整流器（scr）基拓朴，其优缺点是显而易见的。
开关电源的高频工作使得磁元件的尺寸和重量减小并对线路和负载干扰有较快的响应时间。
在低侧，大功率开关电源对开关器件可靠性的要求比scr基所对应的部件要小。
现在，大功率开关电源系用很多功率电路拓朴。
最常用的配置包括如下3种功率转换级：?ac-dc 转换器—把3相输入电源转换为一个dc电压。
?dc-ac转换器蜒把dc总线上的电压转换为一个高频ac电压。
?次级ac-dc转换器—把高频ac电压转换为dc 电压。
两个ac-dc转换器除工作频率外其他功能是很相似的。
转换器主要的组成部分是：整流器、低通滤波器和缓冲器。
缓冲器限制开关瞬态电压和存储在寄生元件中的吸附能量。
第2级的dc-ac转换器产生一个高频电压（20khz或更高），通常用于驱动一个变压器。
变压器用于电阻隔离和产生由变压器匝数比决定的输出电压。
dc-ac转换器是最复杂的一级，而在产品中有很多的功率处理拓扑。
大多数大功率dc-ac转换器为了激励高频变压器都采用h桥配置（4个功率器件）。
由脉宽调制（pwm）或其他调制方法控制h桥来产生限脉宽或限幅电压。
h桥调制产生一个可控输出电压。
da-ac转换器拓扑分为三种：硬开关、软开关和谐振。
这三种拓扑的主要差别是在转换期间（开关转换）开关器件的负载线路。
在转换期间，功率器件消耗大部分的功率。
硬开关转换器可使功率器件和缓冲器吸收转换能量。
软开关转换器有另外的无源电路来整形功率波形以降低转换期间的损耗。
谐振功率转换器具有调谐储能电路，能使器件电压或电流达到正弦。
硬开关，软开关和谐振转换器设计成由dc电压启动，通常称之为电压馈电转换器。
电压馈电转换器，其特性易于出现快速直通问题，在其他串联器件导通前未能关闭时可能会出现这样的问题。
可设计保护电路使灾难性问题最小，通常这样的保护电路在1~2祍内必须有效地检测快速直通问题。
器件参量的变化和电压馈电转换器的不规则调制可导致半周期电压不相等，引起变压器磁芯饱和，保护电路也必须具有快速响应，以便在功率半导体器损坏能检测这些条件。
电压馈电转换器的电孪生转换器是电流馈电功率转换器。
电流馈电转换器比电压馈电转换器优越的地方是快速直通和半周期不对称不可能导致器件失效或磁芯饱和。
这是scr基转换器的特性和电流馈电为什么更耐用的一个主要原因。
电流馈电转换器的主要缺点是需要一个第4功率转换级把dc总线电压转换为dc电流。
增加级数会导致附加的复杂性和损耗。
由于成本原因，电流馈电转换器拓扑实现起来比电压馈电拓扑更少。
电压馈电转换器特性图1示出一个简化的电压馈电转换器。
这种转换器包括：h桥，绝缘栅双板晶体管（igbt）q1-q4，电源变压器t1和输出整流二极管d5~d8。
输入电压源可以是电池，dc电源或整流的ac总线。
图1 电压馈电转换器图2 电流馈电转换器实际上，需要电容器c1来保证在较高频率有一个低阻抗总线。
电感器l1和电容器c2构成一个低通滤波器，以去除输出的ac分量。
以通常的硬开关
pwm方法，q1和q4在半周期部分导通、q2和q3在另一个半周期部分导通。
这同样地激励变压器t1交替半周期。
变压器次级上的平均整流电压正比于igbt 的导通周期。
电压馈电转换器的定时是关键。
假若igbt的q1和q2或q3或q4同时导通，则导通器件中的电流迅速上升，导致器件在几微秒失效。
为了避免这种危险的工作条件，设计人员在调制电路中引入导通延迟，监控dc总线电压并感测功率器件的导通条件。
为了成功实现这种方案，电路必须能响应高速故障和对电噪声不敏感。
在功率为几千瓦时这是难于解决的问题。
电压馈电转换器的另一个问题是由导通电压变化，上升和下降时间的差别以及错误的开关转换状态所引起的dc电压。
用直流电压激励变压器，会导致磁芯饱和和功率器件失效。
避免严重事件的典型方法是在变压器中有空气隙，加入与变压器初级线圈串联的dc隔直电容器以及逐周期电流平衡采用电流模式调制。
电流馈电转换器特性电流馈电转换器是电压馈电转换器的电对偶。
如图2所示，电流馈电转换器由h桥、igbt q1~q4、电源变压器t1和输出整流器二极管d5~d8组成。
必须用另外功率电子电路产生输入电流源。
通常的做法是需要电感器l1以保证在较高频率有高抗阻总线。
电流馈电转换器不像电压馈电转换器，其输出滤波器由单个元件（电容器c1）组成。
电流馈电转换器工作的电压和电流波形与电压馈电转换器工作模式互换。
工作要求igbt q1~q4为pwm工作，但在工作时限定q1和q3或q2和q4决不允许同时处在非导通状态。
这种限定可保证h桥的输入阻抗总是限定的。
另外，电流源馈入开路电流将产生一个破坏高电压。
变压器次级上的平均整流电流产生一个正比于igbt导通周期的dc输出电流。
由电流pwm波形激励的变压器t1基本上敏感于导通电压变化、上升和下降时间差和错误的开关状态。
用电流馈电转换器，可避免磁芯饱和，只要安匝激励是在正常工作的限制内（甚至电流是dc）就行。
电流馈电转换器有一个缺点：电流源不是现有的，必须从电压源产生。
采用降压转换器或斩波器是显而易见的选择，这是因为它们在功率半导体中是非常有效的。
用这个附加的功率转换级，可以把控制放置在电流馈电转换器、斩波器或两者之中。
图3示出包括3相输入整流器、斩波器、电流馈电转换器和输出整流器的大功率转换器。
图3 整流器、斩波器和电流馈电转换器与输入斩波器组合的电流馈电转换器的新颖特性是在反常工作条件下的性能。
变压器t1，igbt q1~q5和二极管d1~d8都可工作在短路状态，具有系统级保护。
在这样的条件下，电流的上升率是加在电感器l1上电压的函数。
电感器l1典型值以保持峰—峰纹波电流在最大值系数内为准。
只要在斩波器开关转换期间发生系统停机，就可以很好地控制峰值电流。
允许延长失效检测周期可使失效保护电路良好滤波，使得在高电子噪声环境下有可靠无噪扰跳闸工作。
用斩波器和电流馈电转换器组合，电路可以相互保护来自非正常大电流。
由斩波器停机可以保护转换器级中的失效，而由电流馈电转换器停机可以保护斩波器中的失效。
在电路中加闭锁二极管d16可以避免上述电流馈电转换器开关转换状态下的限制。
此元件为igbt q1和q3或q2和q4提供器件关闭时的电流返回通路。
二极管d16箝位h桥最大关闭电压到跨接在电容器上的电压。
结语电压馈电转换器通常具有跨接在输入电容器上的串联连接功率器件。
非正常开关转换状态可能使器件同时导通，引起电流迅速增大。
另外，电压馈电转换器可产生dc偏移，导致主变压器磁芯饱和。
在这些条件下为了保护功率半导体器件，需要高速失效检测。
在高噪声环境下保护功率半导体器件是困难的。
电流馈电转换器是电压馈电转换器的电对偶，喜欢短路状态而不是工作的开路状态。
这种拓扑不可能产生快速上升电流尖峰，在错误条件
下也可能引起磁芯饱和。
电流馈电转换器工作具有scr基电源的坚固性，但在高频需要附加的功率处理级来控制和增强系统保护。
■（京湘）。