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模块电源的选型与挑战

高工
2013-07-02 14:19:36     打赏

这是我自己整理的,有不对的地方大家多多指出。

电源作为整个整个系统的能源供给来源,在整个系统起着至关重要的作用,所以在选取模块电源时须格外细心:

  1. 输入、输出电压电流使用范围,以及电源变换类型;
  2. 根据设备使用功率来选取电源输出功率,一般需要留足裕量,例如一个设备满载功率为30W,由于高温降额,最好选择60W的模块电源;
  3. 根据需要选取输出纹波,电压调整率,负载调整率尽量小的模块电源;
  4. 根据产品使用要求选取不同温度范围的模块电源,例如通信设备的电源在变电站的使用温度范围为-40- +70度。
  5. 根据需要选取低温启动温度,例如通信产品最好选取-40度冷启动,这样保证设备在国内各个地方都能够正常使用;
  6. 根据需要,当模块电源输入去掉,输出带负载能够维持多久,一般根据模块不通,DC-DC保证至少10ms,AC-DC保证100ms;
  7. 根据需要选取EMC性能优越的模块电源,其中EMI可以选取过CLASS A或者CLASS B的模块电源,EMS选取性能符合要求的模块电源;
  8. 在AC-DC模块电源中,根据需求,可以选择带有有源功率因数校正的模块电源;
  9. 选取带有CE、FCC、UL等认证的模块电源;
  10. 根据价格,品牌知名度选取模块电源;

 

目前现在隔离电源模块主流的制造商主要有

  1. 欧美厂家:美国的Vicor,Power-One;瑞典的Ericsson;法国的Gaia;德国Recom等;
  2. 日本厂家:日本三大模块电源供应商,Tdk-lambda,Cosel,Murata-Ps;
  3. 台湾厂家: P-duke,Arch,Meanwell,Umec等;
  4. 中国大陆厂家:深圳核达中远通,深圳瑞谷,深圳金威源,深圳东辰,广州金升阳,广州赛思德,上海惠桑,北京新雷能,艾默生网络能源等。

作为全球模块电源领军企业Vicor,是现时世界最大的高密度模块电源生产商, 同时也是全球唯一能以零电压、零电流技术大批量生产电源模块的厂家。

模块电源技术不断发展,并取得了很大的成就,但未来仍然存在巨大的挑战,美国能源之星最近提出更高的要求:高可靠些,低待机功耗,高功率密度,全负载范围高转换效率,散热:

 

  1. 很多国家很早就提出功率因数校正技术,并在模块电源中应用,这也大大减少了电源工作时对电网的谐波“污染”;
  2. 目前软开关技术发展到现在,目前对于提高效率的效果已经微乎其微,但是对于EMI有很好的效果;
  3. 同步整流技术是目前提高模块电源效率的一个途径,就必须选择最好的同步整流的控制方案和驱动方法,同时还需要选择性能优异的功率Mosfet;
  4. 目前另外一个提高效率的途径就是选用性能更加优异的元器件,例如英飞凌公司推出最新的碳化硅Mosfet和Diode,以及不断提高磁性元件的性能,降低磁损耗;
  5. 模块电源的功率密度也不断提高,目前LLC拓扑是目前效率最高EMI最低的拓扑结构,同时带来的散热问题,目前主流的采用铝基板散热方式;
  6. 模块电源的待机功耗也不断降低,各个电源控制芯片厂家也在不断创新,例如德州仪器,英飞凌,安森美,凌力尔特,飞兆半导体,美信,ADI等,目前待机功耗最低为30mW。

 

总之,我们选取性能优异的模块电源保证设备的长期可靠、稳定工作,同时能源之星提出的标准为了提高稳定性,减少能量损耗,为了同一个绿色的地球。





关键词: 模块     电源     选型     挑战     选取    

院士
2013-07-02 14:59:52     打赏
2楼
版主第一炮!

高工
2013-07-02 15:15:23     打赏
3楼
大家多顶顶。

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