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在產(chǎn)品電源設計中采用電源模塊的優(yōu)勢

2018-04-21

    電源設計一詞出現(xiàn)在很早以前,剛開始是采用分立元件集成式電源,各種元器件分布在電路板上,為產(chǎn)品及元件供電,完全充滿整個空間。但是現(xiàn)在已經(jīng)有模塊式解決方案,采用這種方案不僅可以節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)時間,還可以降低采購成本,使產(chǎn)品可以更快推出市場,領先別人一步搶占優(yōu)勢。

 

    在設計集成式電源時,需要挑選各種元件的參數(shù)和考慮適用性,對電路板的布局和解決電源的穩(wěn)定性、熱性能、低噪音及高可靠性等因素。針對穩(wěn)定性、瞬態(tài)響應、效率、EMI這些特性都需要大量的時間來測試,嚴重的會延長開發(fā)周期的時間。采用模塊式可以簡化并加快產(chǎn)品設計進程,縮短上市時間并可改進產(chǎn)品特性。

 

    電源模塊是一個完整電源,具有小型、高效率、低噪音、高可靠性等優(yōu)點,采用電源模塊可以解決集成式電源設計存在的時間成本問題。模塊式可以提供完全集成的DC-DC穩(wěn)壓器,具有模擬、純數(shù)字等多種選擇,尤其是對于電路板空間及體積有嚴格要求的產(chǎn)品,采用模塊式方案可以解決緊湊布局的優(yōu)勢。

 

    模塊式電源元件主要布局在一個小型模塊內(nèi)部,采用固定、經(jīng)過測試驗證的內(nèi)部連接,把電感、變壓器、功率晶體管封裝一起。廠家把產(chǎn)品驗證的輸入電壓特性、效率、瞬態(tài)性能、紋波、溫度特性及EMI等列出在產(chǎn)品技術手冊上。為用戶提供已知的性能參數(shù),減少用戶的工作量風險,其中最大的一個優(yōu)勢是在尺寸上

 

    目前市場上有各種各樣的電源模塊,只有詳細了解才能合理選擇使用,下面簡單介紹下模擬電源、數(shù)字電源及開關電源三種。

 

    模擬電源的缺點是產(chǎn)品采用的線圈、鐵芯本身是導體,在轉化電壓過程中由于自感電流產(chǎn)生損耗,導致變壓器效率很低,一般不會超過 35%。其中大功率功放的變壓器必須做很大,整體笨重及發(fā)熱量大。

 

    數(shù)字電源是通過軟件編程實現(xiàn)多方面的應用,具備可擴展性重復使用性,用戶可以方便快捷的更改工作參數(shù),優(yōu)化電源系統(tǒng)。通過實時過電流保護與管理,同時可以減少外圍器件的數(shù)量。

 

    開關電源體積可以非常小輸出穩(wěn)定,同時效率高達90%,具有模擬電源沒有的優(yōu)點。但是輸出有紋波噪音,這點是線性電源沒有的。各種類型的電源模塊都有其優(yōu)點和缺點,用戶主要還是要根據(jù)實際應用場所來選擇。

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