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ACDC电源模块的选型需要考虑什么因素

ACDC电源模块的选型需要考虑什么因素

2020-10-20

ACDC电源模块选型对于工程师来说是每一次设计电源都需要完成的一项步骤,工程师需要考虑很多因素,最终才能选定产品。在选型时我们第一时间想到的肯定是成本,但是除了成本以外还有其他一些内在的因素,下面简单说说。

 

ACDC电源模块的拓扑结构有很多种,例如反激、正激、推挽、半桥、全桥等,每种因为其原理的不同,也表现为在某些特性指标方面有优越性。反激电源,其在开关的一个周期中,充电的时段没有放电,就是因为这个特性,其时间响应特性、纹波特性很难做到很好,虽然可以通过大的储能电容协助解决,但原理性缺陷终归是硬伤。还有漏感也大等问题,但其优点是电路简单,成本低,体积小,不必加磁复位绕组,而且输入电压范围比较宽。因此,占总电源市场7成以上的份额。

 

正激电源输出电压瞬态控制特性较好,负载能力较强,但其缺点也同样显著,多用一个大储能滤波电感和一个续流二极管,体积大,变压器初级线圈反电动势电压高,对开关管的要求较高(容易击穿损坏)。

 

推挽式电源电流瞬态响应速度很高,电压输出特性很好,在所有拓扑结构中,是利用率最高的一种开关电源,无漏磁,驱动电路简单。但其缺点是两个开关器件需要很高的耐压值,要有两组初级线圈,对于小功率输出的推挽式开关电源是个缺点。若两个正激式变换器不完全对称或平衡,经过几个周期累积的偏磁,会使磁芯进入饱和,导致高频变压器励磁电流过大,甚至损坏开关管。

 

桥式电源输出功率很大,工作效率很高,开关管的耐压值要求比较低,变压器初级线圈只需要一个绕组。缺点是效率低,会出现半导通区,损耗大。

 

除了拓扑结构选型时考虑其优缺点,有时候还需要根据负载的波动情况来确定。因为有的负载较稳定,有的负载波动较大,甚至还会有空载、满载、瞬间负载变大、瞬间负载跌落的情况发生。若有这种问题,最好与ACDC电源模块厂家说明,确认其设计上已有必要的应对防护性设计措施,不是所有的电源都可以达到这个目标的。因此负载的类型也是一个影响因素。一般的模块电源,其输出是按照默认为阻性负载而设计的,如果负载是感性或容性负载,都需要与模块电源厂家单独说明,以便厂家出厂时的电源模块内部器件或参数稍作调整。

 

ACDC电源模块选型时的开关频率、波纹、安规要求等也需要关注。开关频率决定了外接电源滤波器滤波参数(截止频率、阶次)的选择,纹波与拓扑结构、电容电感的参数、负载的情况都相关。还有ACDC电源模块里有无滤波设计、所在的设备里有无安规要求(漏电流、绝缘耐压、湿度要求)、温升特性、转换效率、输入电压的波动范围、负载调整率等等。