DC-DC電源模塊常見應(yīng)用問題分析與解決

微功率DC-DC電源模塊以高集成度、高可靠性、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)等多重優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)中。雖然其應(yīng)用電路簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，但往往在應(yīng)用時(shí)還是會(huì)遇到一些常見問題。針對(duì)此本文對(duì)電源模塊常見的應(yīng)用問題以及如何排除故障進(jìn)行一次詳細(xì)的分析。

微功率DC-DC電源模塊以高集成度、高可靠性、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)等多重優(yōu)勢(shì)，受到很多電子設(shè)計(jì)者的青睞。電源模塊雖然應(yīng)用電路簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，但往往在應(yīng)用時(shí)還是會(huì)遇到一些常見問題。針對(duì)此本文對(duì)電源模塊常見的應(yīng)用問題以及如何排除故障進(jìn)行詳細(xì)的分析，希望對(duì)設(shè)計(jì)者的電源模塊選型時(shí)有所幫助。

常見問題一：輸出紋波噪聲偏大

原因1：模塊在使用時(shí)，負(fù)載為動(dòng)態(tài)負(fù)載，使得模塊輸出電壓峰峰值變大，但注意這不是紋波噪聲。

當(dāng)負(fù)載電流如果進(jìn)行周期性突變時(shí)，模塊輸出電壓的峰峰值會(huì)變大。這是一個(gè)瞬態(tài)量，但有時(shí)會(huì)被誤以為是紋波噪聲。所以當(dāng)使用一個(gè)電源模塊給多個(gè)電路單元供電時(shí)，對(duì)于有周期性負(fù)載變化的電路，前級(jí)需要增加π型濾波，減小這部分電路的瞬態(tài)變化對(duì)其他電路的干擾。

例如，下圖中電路B由于負(fù)載大小的變化，使得輸入電壓波動(dòng)。為了減小電路B對(duì)電路A的干擾，建議在電路B的輸入端增加π型濾波。

圖 1 電路鏈接框圖

原因2：示波器地線問題

在測(cè)試電源輸出的紋波噪聲時(shí)，示波器的地線夾和地線、模塊輸出引腳形成一個(gè)環(huán)路，類似于天線接收器，會(huì)引入其他噪聲。如果測(cè)試的環(huán)境干擾大，這種噪聲也會(huì)由示波器引入，影響紋波噪聲測(cè)試的結(jié)果。

且平常我們購買的示波器探頭的地與示波器內(nèi)部的大地線相連，這種情況對(duì)工頻干擾的抗擾能力弱，容易引入干擾噪聲。所以在使用中最好保證示波器探頭浮地處理(隔離開示波器的電源地，或者直接使用電池供電的示波器)，減少引入的干擾。如果測(cè)量對(duì)象的供電電源也是浮地，這樣更好，這樣就不會(huì)導(dǎo)致電路特性的改變，使模塊輸出噪聲增大。

問題二：模塊啟動(dòng)后，輸出電壓偏低

原因1：輸入端有防反接電路

圖 2 模塊防反接鏈接框圖

舉例：圖2中的ZY_FKES-3W模塊是定壓輸入非穩(wěn)壓輸出模塊，其輸出電壓會(huì)隨著輸入電壓和負(fù)載大小的變化而變化的。由于在電路設(shè)計(jì)時(shí)，在其輸入側(cè)增加了防反接二極管，于是這會(huì)導(dǎo)致到模塊輸入端的電壓降低，從而輸出電壓變小。因?yàn)槲覀冊(cè)谠O(shè)計(jì)使用防反接二極管時(shí)，要考慮二極管的正向?qū)▔航怠?/p>

原因2：輸出導(dǎo)線阻抗過大或者電壓表連接不規(guī)范

圖 3 模塊連接框圖

在使用電源模塊時(shí)，我們?cè)跍y(cè)試輸出電壓，經(jīng)常貪圖方便直接測(cè)試被供電電路輸入端的電壓。但由于模塊輸出端到被供電電路的輸入端之間的阻抗過大，所以會(huì)使得測(cè)量值比實(shí)際值偏低。因此在測(cè)試電源模塊的輸出電壓時(shí)，應(yīng)該測(cè)量模塊輸出引腳之間的電壓，而非被供電電路輸入端的電壓。

原因3：在使用模塊時(shí)，未準(zhǔn)確估算出所需的電源模塊功率，使模塊處于超載啟動(dòng)或者超載工作狀態(tài)

例如，ZY_FKES-3W定壓輸入非穩(wěn)壓輸出的電源模塊，額定功率為3W，即模塊使用的功率范圍不能超過3W。ZY0505FKES-3W模塊在5V輸入下，輸出400mA時(shí)，輸出電壓大約為4.98V;輸出600mA時(shí)，輸出電壓大約為4.88V，如果超載，輸出電壓將更低。隨著負(fù)載增加，會(huì)使得輸出電壓降低，這個(gè)定壓輸入非穩(wěn)壓輸出模塊的特性。

選擇優(yōu)質(zhì)的隔離電源模塊，讓電路設(shè)計(jì)事半功倍

致遠(yuǎn)電子自主研發(fā)、生產(chǎn)的隔離電源模塊，具有寬輸入電壓范圍，隔離1000VDC、1500VDC、3000VDC多個(gè)系列，封裝形式多樣，兼容國際標(biāo)準(zhǔn)的SIP、DIP等封裝，也可根據(jù)項(xiàng)目的特殊情況，提供量體裁衣的定制，為客戶定制特色功能、特別封裝的隔離電源。

致遠(yuǎn)電子電源模塊以其效率高、輸入電壓范圍寬、體積小、可靠性高、耐沖擊、隔離特性好，溫度范圍寬等特性，適用于做板級(jí)的供電電源，廣泛應(yīng)用于電力、工業(yè)自動(dòng)化、通訊、醫(yī)療、交通、樓宇自動(dòng)化、儀器儀表和汽車電子等眾多領(lǐng)域。