人類社會的進步離不開社會上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計者的努力，其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成，比如電源模塊。模塊電源是一種開關(guān)模式電源的高度集成封裝模塊，體積特別小，能夠直接焊接在電路板上，用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為想要的輸出電壓。與只在芯片上集成控制器和電源開關(guān)的開關(guān)穩(wěn)壓器IC相比，模塊電源還可以集成無數(shù)個無源組件。
高度集成的組件可以減小模塊電源的尺寸。開關(guān)穩(wěn)壓器本身會產(chǎn)生輻射EMI，在相對較高的頻率下工作時需要較高的dI / dt。在醫(yī)療設(shè)備，RF收發(fā)器以及測試和測量系統(tǒng)中，通常必須遵守EMI，這也是信號處理領(lǐng)域的主要設(shè)計挑戰(zhàn)。如果系統(tǒng)不能滿足EMI規(guī)范要求，或者開關(guān)穩(wěn)壓器會影響高速數(shù)字或RF信號的完整性，則必須進行調(diào)試和重新設(shè)計。這不僅會延長設(shè)計周期，而且還會重新評估。這導(dǎo)致成本增加。在密集的PCB布局中，DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器通常非?？拷鼘υ肼暶舾械慕M件和信號路徑，它們更容易產(chǎn)生噪聲。
更好的方法不是抑制麻煩的EMI緩解技術(shù)(例如降低開關(guān)頻率，在PCB上添加濾波器電路或安裝屏蔽)，而是抑制源噪聲(即DC-DC硅芯片本身)的噪聲。為了實現(xiàn)更緊湊的DC-DC解決方案，可以將所有組件(包括MOSFET，電感器，DC-DCIC和所有支持組件)集成到類似于表面安裝IC的微型過模塑料封裝中。除了實現(xiàn)更安靜的DC-DC轉(zhuǎn)換，滿足大多數(shù)EMI兼容標準并實現(xiàn)小尺寸外，還必須盡可能減少PCB上其他組件(例如輸出電容器)的數(shù)量。這很關(guān)鍵。通過采用快速瞬態(tài)對應(yīng)的DC-DC穩(wěn)壓器，可以減少對輸出電容的依賴性。這意味著，通過優(yōu)化內(nèi)部反饋環(huán)路補償，可以在各種工作條件下提供足夠的穩(wěn)定性裕度，從而支持各種輸出電容器，從而簡化了組設(shè)計。
并非總是可以集成所有外部組件。原因如下：某些設(shè)置(例如開關(guān)頻率或軟啟動時間)應(yīng)該是可調(diào)的，并且必須向電路發(fā)出命令。這些操作可以通過數(shù)字方法完成網(wǎng)絡(luò)營銷，但這可能意味著在系統(tǒng)中使用微控制器和非易失性存儲，并支持響應(yīng)成本。解決此問題的常用方法是使用外部無源組件來實現(xiàn)這些設(shè)置。
輸入和輸出電容器通常集成在模塊電源中，但有時它們必須在外部連接。通過使用外部電阻器設(shè)置所需的輸出電壓，可以減少類型的數(shù)量，并且可以為應(yīng)用提供一定的天真。如果不需要軟啟動，則無需在響應(yīng)引腳上連接電容器。所有這些功能結(jié)合在一起，使用最少數(shù)量的必要組件布局即可在非常小的電路板面積上實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換。
對于小型電源，能否提供極高的轉(zhuǎn)換順從性至關(guān)重要，否則可能會遇到散熱問題。高度集成的模塊電源不僅可以簡化開關(guān)電源的設(shè)計，而且可以在很小的空間內(nèi)實現(xiàn)高效的電壓轉(zhuǎn)換。
與以前的電源模塊損壞相比，更糟糕的情況是不僅電源斷開，而且整個電路都被燒毀。具體現(xiàn)象是，通電時電源模塊會燃燒煙霧，輸入端的電容器會爆炸。此類問題最嚴重，需要在以前的設(shè)計中避免。如果發(fā)生這種情況，原因是什么?電源模塊斷線的原因：輸入電壓極性相反;輸入電壓極性相反。輸入電壓遠高于標稱電壓;輸出極性電容器接反。接通電源時，輸出電路容易短路或外部短路。負載電流大。
與啟動相比，更嚴重的異常使用是電源模塊在使用過程中非常熱。此現(xiàn)象的根本原因是電源模塊在電壓轉(zhuǎn)換過程中損失了能量，并且產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致模塊產(chǎn)生熱量并降低了電源轉(zhuǎn)換效率。這可能會影響電源模塊的正常運行，并可能影響附近其他設(shè)備的性能，需要立即進行檢查。電源模塊在什么情況下會變熱?具體原因如下：使用線性電源模塊;負載過電流負載太小;負載功率小于模塊電源輸出功率的10%，這可能會導(dǎo)致模塊發(fā)熱(效率太低);環(huán)境溫度過高或散熱措施不良。
本文只能帶領(lǐng)大家對電源模塊有了初步的了解，對大家入門會有一定的幫助，同時需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識點。
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