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ACDC電源模塊選型對于工程師來說是每一次設計電源都需要完成的一項步驟,工程師需要考慮很多因素,最終才能選定產品。在選型時我們第一時間想到的肯定是成本,但是除了成本以外還有其他一些內在的因素,下面簡單說說。
ACDC電源模塊的拓撲結構有很多種,例如反激、正激、推挽、半橋、全橋等,每種因為其原理的不同,也表現為在某些特性指標方面有優越性。反激電源,其在開關的一個周期中,充電的時段沒有放電,就是因為這個特性,其時間響應特性、紋波特性很難做到很好,雖然可以通過大的儲能電容協助解決,但原理性缺陷終歸是硬傷。還有漏感也大等問題,但其優點是電路簡單,成本低,體積小,不必加磁復位繞組,而且輸入電壓范圍比較寬。因此,占總電源市場7成以上的份額。
正激電源輸出電壓瞬態控制特性較好,負載能力較強,但其缺點也同樣顯著,多用一個大儲能濾波電感和一個續流二極管,體積大,變壓器初級線圈反電動勢電壓高,對開關管的要求較高(容易擊穿損壞)。
推挽式電源電流瞬態響應速度很高,電壓輸出特性很好,在所有拓撲結構中,是利用率最高的一種開關電源,無漏磁,驅動電路簡單。但其缺點是兩個開關器件需要很高的耐壓值,要有兩組初級線圈,對于小功率輸出的推挽式開關電源是個缺點。若兩個正激式變換器不完全對稱或平衡,經過幾個周期累積的偏磁,會使磁芯進入飽和,導致高頻變壓器勵磁電流過大,甚至損壞開關管。
橋式電源輸出功率很大,工作效率很高,開關管的耐壓值要求比較低,變壓器初級線圈只需要一個繞組。缺點是效率低,會出現半導通區,損耗大。
除了拓撲結構選型時考慮其優缺點,有時候還需要根據負載的波動情況來確定。因為有的負載較穩定,有的負載波動較大,甚至還會有空載、滿載、瞬間負載變大、瞬間負載跌落的情況發生。若有這種問題,最好與ACDC電源模塊廠家說明,確認其設計上已有必要的應對防護性設計措施,不是所有的電源都可以達到這個目標的。因此負載的類型也是一個影響因素。一般的模塊電源,其輸出是按照默認為阻性負載而設計的,如果負載是感性或容性負載,都需要與模塊電源廠家單獨說明,以便廠家出廠時的電源模塊內部器件或參數稍作調整。
ACDC電源模塊選型時的開關頻率、波紋、安規要求等也需要關注。開關頻率決定了外接電源濾波器濾波參數(截止頻率、階次)的選擇,紋波與拓撲結構、電容電感的參數、負載的情況都相關。還有ACDC電源模塊里有無濾波設計、所在的設備里有無安規要求(漏電流、絕緣耐壓、濕度要求)、溫升特性、轉換效率、輸入電壓的波動范圍、負載調整率等等。