电源模块是一种可以直接贴装在印刷电路板上的电源转换器,按变换方式一般分为AC转DC或DC转DC。随着科技的发展,电源体积趋向模块化和小型化,于是出现了电源模块。其集成度最高,将开关电源的主要电路集成在芯片中,可以实现宽频调制、隔离及多种保护等功能。 常见的基本原理由以下部分组成,输入整流滤波器,包含整流桥和输入滤波电容。单片开关电源,包括功率开关管、控制器及MOSFET。还有高频变压器、漏级钳位保护电路、光耦反馈电路、输出整流滤波器、偏置电路等部分组成。 电源模块的作用就是电压的转换,它可以将交流或直流电变换成你所需要的交流或直流电。如:将市电220V交流电(AC)转换成5V直流电(DC),因为交流220V的电是高压电,而电子产品是低压供电的,这就需要一个转换装置,将交流220V的电压转换成低压。再比如在机动车里有时需要转换成220V交流电来使用,那么这会就成了低压转高压了,因为机动车的电压一般都比较低。
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电源模块通过输入整流滤波器一般可以适配交流85~265V或直流100~370V的输入电压范围,频率有47~400Hz选择,常规一般为50/60Hz。因为它具有小体积、高集成度、高性价比和最佳性能指标,只需要最简的外围电路,配上少量分立式元件即可使用。并且拥有高效率、高可靠性、设计灵活等优点,现已成为开发设计中小功率开关电源的优选集成电路。 选择电源模块方案的技术要求低,设计简单,占用空间小,可靠性高,并且可随时变换方案。当产品设计需更改时,只需并联或替换电源模块即可。因此广泛应用于工控、机械设备、船舶、航空航天、通讯、军工、数据通信、手持电子产品、仪器仪表、LED照明、智能化、电力、铁路、安防、矿业、医疗、汽车电子等多个领域。 目前单个电源模块几乎很难通过SURGE、EFT、CE、RE等EMC实验,尽管国外的产品寿命长、可靠性高、EMI控制很好,但是其抗干扰性的性能仍不够强。开关电源大多数是通过UL及3C认证的,EMI性能是有保证的,但是模块化后不通过是因为测试EMI的方法,想要让设备通过EMC测试还需做好外围电路设计。 选择电源模块最好是选择功率在所用的30-80%为宜,一般这个功率范围内其各项性能发挥稳定可靠。等级分类主要有商用级、工业级和军用级,不同的等级对工作温度、震动、湿度等要求不同。为了保证产品长期稳定可靠的工作,因此在选择产品时,要考虑实际应用环境。
DC/DC电源模块
DC-DC是用开关电源的思想实现的。 DC-DC有降压和升压两种,这里叫降压。 例如,在DC-DC中输入10V。 DC-DC内部有振荡器和斩波器模块。 例如,一个时间段允许10V通过,另一个时间段不允许10V通过(等于0v )。
电源模块还具有以下优点:
1. 各单元可单独严格测试,以确保可靠性高的产品,包括排除不符合规格的产品的通电测试。 相比之下,集成的解决方案很难测试,因为整个电源系统都与电路上的其他功能系统密切配合。
2. 不同的供应商可以根据现有的技术标准设计相同大小的模块,为设计电源供应器的工程师提供各种选择。
3. 各模块的设计和测试按照标准性能的规定进行,因此通过采用新技术可以降低受到的风险。
4. 如果采用集成解决方案,电源供给系统出现问题时,需要更换整个主板。 如果采用模块化设计,只要更换有问题的模块即可,从而节约成本和开发时间。
电源模块的特点
小体积高可靠性
输出稳定化,精度±3%;
高性能价格比
内置多个输入输出电压
输入滤波器,低电磁兼容特性
铝合金外壳磨砂氧化,六面屏蔽。
典型的应用:工业仪表、数字电路、电子通信设备、卫星导航、遥感遥测、地面通信科研设备等领域。
电源模块的应用场景
医疗:医疗设备,主要有护胎仪,监护仪等等
工控: 工业控制领域
军工:军工业是应用很广泛的一个方面。
电力:主要有集成器和电表以及智能电表
DC/DC电源模块的几大指标
1、功率 P=UI,是输出电压和输出电流的乘积。输入电压分交流输入和直流输入2种。输出电压一般是直流输出,但也有交流输出的。
2、工作温度隔离电压:隔离就是将输出与输入进行电路上的分离。有以下几个作用:一,电流变换;二,为了防止输入输出相互干扰;三,输入输出电路的信号特性相差太大,比如用弱信号控制强电的设备封装尺寸有插针,贴片的,和螺旋。输出有单路输出,双路输出及多路输出。
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