如何選擇高可靠模塊電源

電源是各種電子設備必不可缺的組成部分，其性能優劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作。目前常用的直流穩壓電源按功率管的工作方式分為線性電源和開關電源兩大類。線性穩壓電源亦稱串聯調整式穩壓電源，電路技術比較成熟。具有低紋波、高穩壓性能等優點。但由于必須使用工頻變壓器，且調整管工作在線性放大區，因而體積大和重量大、效率低。開關電源調整管工作在高頻開關狀態，功率損耗小，且使用小體積的高頻變壓器替代笨重的工頻變壓器來實現電壓變換和電網隔離。

  為解決傳統的PWM型變換器的上述問題，可采用諧振、準諧振、多諧振以及具軟開關的PWM型變換器。這些變換器吸收、利用了PWM型變換器中的寄生參數或外加電感、電容作為諧振參數，使變換器中的功率開關在零電壓或零電流下開通和關斷，開關兩端的電壓或經過開關的電流是正弦或半正弦波形。因此大大減少開關的瞬問損耗和開關應力以及電磁干擾和射頻干擾.使其工作頻率可進一步提高到1Mhz以上，效率達90％以上。再加上小型片狀電子元器件，包括磁性材科，例如:平板型變壓器等以及表面安裝技術以及散熱方式的改進，就使電源系列、標準化、模塊化成為現實。

  上世紀90年代初，以Cosel為代表的DC/DC模塊電源大量面世，大大簡化幾十瓦到幾百萬甚至上千瓦電源的設計。模塊電源采用優化的最佳電路，利用先進的制造工藝，構成一個整體的結構緊湊體積小的高質量的線性或開關型穩壓電源。關鍵是電源系統設計者可把模塊電源作為一個電源元件。使用時根據各自需要不外接或外接少量分立元件就可完成設計，使電源設計更簡易。以模塊電源取代分立元件設計方案，好比用微處理機代替集成塊設計電子線路一樣，可更加靈活快捷地完成系統設計及開發，縮短開發及更改設計所花費的時間，節省人力及技術投資。

  目前，世界各地從事模塊電源研制、生產的專業廠家很多。國外品牌例如Cosel，TDK-LAMBDA等，都是老牌廠家，質量可靠。

1、額定功率

  一般建議實際使用功率是模塊電源額定功率的30-90％為宜，具體比例大小還與其他因素有關。這個功率范圍內模塊電源各方面性能發揮都比較充分而且穩定可靠。負載太輕造成資源浪費。太重則對溫升、可靠性等不利。所有模塊電源均有一定的過載能力，但是仍不建議長時間工作在過載條件下，畢竟這是一種短時應急之計。

2、封裝形式

  模塊電源的封裝形式多種多樣，符合國際標準的也有非標準的也有。就同一公司產品而言，相同功率產品有不同封裝，相同封裝有不同功率，選擇封裝形式主要考慮一下三個方面：

（1）同功率條件下體積要盡量小，這樣才能給系統其他部分更多空間更多功能。例如CEC Power Solutions全磚1000W，半磚500W的產品，遠超國際同業水平。

（2）盡量選擇符合國際標準封裝的產品，因為兼容性較好。不局限于一兩個供貨廠家。

（3）具有可擴展性便于系統擴容和升級。選擇一種封裝，系統由于功能升級對電源功率的要求提高，電源模塊封裝依然不變，系統線路板設計可以不必改動，從而大大簡化了產品升級更新換代，節約時間。全部符合國際標準，為業界廣泛采用的半磚、全磚封裝。也與VICOR，LAMBDA等著名品牌完全兼容。

3、變頻與定頻

  和所有開關型器件一樣DC/DC模塊電源在工作時會產生噪聲，因此濾波性能的好壞也是重要的選型依據。集成化的DC/DC模塊電源通常采用的是變頻開關技術或是定頻開關技術。采用變頻開關技術的變換器由于要根據負載狀況進行不斷調整，所以會導致頻帶展寬，增加濾波器的復雜度。固定頻開關變換器在這方面則簡便許多，甚至可以使用LC濾波器。

4、工作頻率

  一般面言工作頻率越高，輸出紋波噪聲就更小，電源動態晌應也更好，但是對元器件特別是磁性材料的要求也越高，成本會有增加，所以國內模塊電源產品開關頻率多為在300KHz以下，甚至有的只有100Khz左右，這樣就難以滿足負載變條件下動態響應的要求。因此高要求場合應用要考慮采用高開關頻率的產品。例如CEC Power Solutions的標準模塊產品大多定頻在320KHZ，動態響應靈敏。另外一方面當模塊電源開關頻率接近信號工作頻率時容易引起差拍振蕩，選用時也要考慮到這一點。

5、隔離度

絕大多數的電路都必須實現隔離，即將負載連同負載對本地電源的噪聲與電網的其他負責和噪聲隔開，只有隔離變壓器能夠達到這個要求。在一定時限內模塊電源所能承受的、施加在輸入端和輸出端之問的最高電壓稱為模塊電源的隔離強度。而模塊電源的額定工作電壓是指變換器能長時間承受的加在輸入端的電壓這個電壓低于隔離強度。在選擇隔離型變換器時還需要考慮器件的泄漏電流指標泄漏電流是指因輸入回路和輸出回路之間的耦合電容而產生的電流。只要給定隔離電容的值并且確定噪聲頻率就可以根據阻抗計算出泄漏電容的大小。泄漏電流隨噪聲電壓的增加而增大隨隔離電容的減小而減小。因此設計低噪聲電源時應該選擇隔離強度高而隔離電容低的DC-DC模塊電源，以減小泄漏電流。

 源創產品涵蓋單相、三相輸入AC/DC電源。DC-AC逆變器，PFC整流模塊，非標封裝的大功率DC-DC模塊，標準封裝的DC-DC大功率模塊，功率從幾瓦到數千瓦。所有產品完全擁有自主知識產權且全部在國內生產。目前產品已廣泛應用于雷達發射、接收系統艦船系統、無人機、通訊電臺以及裝備、彈載系統、加固計算機、軍用通信交換機、高速鐵路系統等高可靠性行業。