設(shè)計(jì)和選用電源模塊應(yīng)考慮那些性能參數(shù)

同樣的輸入輸出電壓、同樣的功率、同樣的封裝，不同廠家的電源模塊，哪個(gè)性能更好?對(duì)于一個(gè)性能優(yōu)良的電源模塊來(lái)說(shuō)，需要測(cè)試的項(xiàng)目很多，而且這些性能之間是緊密聯(lián)系的，本文挑選其中幾個(gè)方面的性能進(jìn)行對(duì)比闡述。

1、穩(wěn)定可靠

穩(wěn)定可靠性是根本，如果工作時(shí)電源模塊運(yùn)行穩(wěn)定可靠都不能保證，其他性能也就別提了。

從設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，需要考慮當(dāng)模塊處于最惡劣環(huán)境時(shí)模塊中每個(gè)器件電應(yīng)力和熱應(yīng)力在允許范圍內(nèi)并保證留有一定裕量，且在系統(tǒng)受到一定干擾時(shí)，應(yīng)保持穩(wěn)定。

從應(yīng)用的角度來(lái)看，雖然一些性能無(wú)法測(cè)試，但可根據(jù)規(guī)格書極限測(cè)試條件測(cè)試電源穩(wěn)定可靠性，如最高最低電壓、最高最低溫度、最大負(fù)載等;也可根據(jù)規(guī)格書如圖1推薦電路，測(cè)試模塊浪涌抗擾度、靜電抗擾度、脈沖群抗擾度等;還可測(cè)試模塊持續(xù)短路、重復(fù)開關(guān)機(jī)等。

圖1 推薦電路

當(dāng)然，這些測(cè)試本身屬于破壞性的，會(huì)造成模塊一定的損傷，測(cè)試完后不應(yīng)再使用在產(chǎn)品上。

2、容性負(fù)載和過(guò)流保護(hù)

電源容性負(fù)載能力越大，常意味著限流點(diǎn)設(shè)置較高。在開機(jī)和輸出短路時(shí)通常導(dǎo)致較高的電應(yīng)力，甚至使變壓器飽和。另一方面，在電源從額定負(fù)載到限流點(diǎn)負(fù)載范圍內(nèi)，電源又無(wú)法實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，將嚴(yán)重影響電源可靠性、壽命等。

3、負(fù)載調(diào)整率和最小負(fù)載要求

對(duì)單路輸出電源，一般無(wú)最低負(fù)載要求。但當(dāng)負(fù)載降低到額定負(fù)載10%以下，為降低電源空載或輕載功耗，會(huì)進(jìn)入間歇工作模式，雖不影響其正常工作，但其紋波可能會(huì)增大并出現(xiàn)聽覺噪聲。因此，選擇電源模塊時(shí)功率亦需考慮。如最大負(fù)載低于1W，卻選擇10W或更大功率的電源明顯是不合適的。

除此之外，對(duì)雙路及更多路輸出電源，通常要求每一路都帶有至少10%額定負(fù)載。以雙路輸出為例，若主路帶滿載，而輔路帶額定負(fù)載10%以下，將導(dǎo)致輔路輸出電壓比起額定值高出較多;若主路帶額定負(fù)載10%以下，而輔路帶滿載，將導(dǎo)致輔路輸出電壓比額定輸出值低較多。

另外，值得注意的是，若主路突然由重載變?yōu)楹茌p負(fù)載或相反，將導(dǎo)致輔路電壓出現(xiàn)下沖或上沖。很明顯這意味著，主路的“大動(dòng)作”將可能導(dǎo)致輔路工作異常。

模塊本身可以加更大的假負(fù)載，當(dāng)然這也會(huì)增加其損耗。在選擇電源模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，特別對(duì)于多路輸出模塊，應(yīng)考慮最輕負(fù)載問題。

圖2 上沖和下沖

4、其他基本性能

其他需要比較的性能如：紋波噪聲、電壓精度、電壓調(diào)整率、開機(jī)過(guò)沖、上升時(shí)間、掉電保持時(shí)間、空載功耗、效率等。但測(cè)試時(shí)，應(yīng)采用規(guī)范的測(cè)試方法。比如測(cè)試紋波噪聲時(shí)應(yīng)限制帶寬為20M，采用靠測(cè)法或平行線測(cè)試法。

5、總結(jié)

綜上所述，僅比較一兩個(gè)方面的性能，就斷定某個(gè)電源性能更優(yōu)是不明智的，設(shè)計(jì)者通?？赡苁菫榱似渌硞€(gè)性能而犧牲另一個(gè)性能。

對(duì)應(yīng)用者來(lái)說(shuō)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇模塊，通常在穩(wěn)定可靠的前提下，滿足應(yīng)用即可，不必追求全部性能最優(yōu)。模塊的設(shè)計(jì)通常是為了滿足通用要求，若一些情況下，無(wú)法滿足特定應(yīng)用，應(yīng)聯(lián)系模塊設(shè)計(jì)廠家，提供相應(yīng)解決方法。

對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，應(yīng)注意各個(gè)性能的相互影響，最優(yōu)化整體性能。