Elementy doboru zasilania modułu DC/DC
Moc znamionowa
Ogólnie zaleca się, aby rzeczywista używana moc wynosiła 30-80% mocy znamionowej zasilacza modułu. W tym zakresie mocy wydajność zasilacza modułu jest w pełni wykorzystywana, stabilna i niezawodna we wszystkich aspektach. Lekkie obciążenie powoduje marnowanie zasobów, podczas gdy duże obciążenie ma szkodliwy wpływ na wzrost temperatury, niezawodność i inne czynniki.
Formularz opakowania
Istnieją różne formy opakowań zasilaczy modułowych, zarówno te zgodne ze standardami międzynarodowymi, jak i niestandardowe. W przypadku produktów tej samej firmy ten sam produkt energetyczny ma różne opakowania, a to samo opakowanie ma inną moc. Jak zatem wybrać formę opakowania? Istnieją głównie trzy aspekty:
W pewnych warunkach zasilania głośność powinna być jak najmniejsza, aby zapewnić więcej miejsca i funkcjonalność innym częściom systemu;
2. Staraj się wybierać produkty zgodne z międzynarodowymi standardami opakowań, ponieważ mają one dobrą kompatybilność i nie są ograniczone do jednego lub dwóch dostawców;
3 powinien charakteryzować się skalowalnością ułatwiającą rozbudowę i modernizację systemu.
Wybierz metodę pakowania. Ze względu na zwiększone wymagania energetyczne systemu wynikające z modernizacji funkcjonalnych, opakowanie modułu mocy pozostaje niezmienione, a projekt płytki drukowanej systemu nie wymaga modyfikacji, co znacznie upraszcza modernizację produktu i oszczędza czas.
Zakres temperatur i zastosowanie obniżania wartości znamionowych
Ogólnie rzecz biorąc, zasilacze modułowe od producentów mają do wyboru kilka produktów w zakresie temperatur: klasa handlowa, klasa przemysłowa, klasa wojskowa itp. Przy wyborze zasilaczy modułowych należy wziąć pod uwagę rzeczywisty zakres temperatur pracy, ponieważ różne poziomy temperatur, materiały i procesy produkcyjne mogą skutkować znacznymi różnicami cen. Niewłaściwy wybór może również mieć wpływ na użytkowanie, dlatego konieczne jest dokładne rozważenie. Istnieją dwa sposoby wyboru:
Jednym z nich jest wybór na podstawie mocy użytkowej i formy opakowania. Jeżeli rzeczywista moc użytkowa jest zbliżona do mocy znamionowej w określonych warunkach objętościowych (forma opakowania), to nominalny zakres temperatur modułu musi ściśle odpowiadać rzeczywistym potrzebom lub nawet mieć niewielki margines.
Drugi to wybór na podstawie zakresu temperatur.
A co jeśli ze względów kosztowych wybierzemy produkt o mniejszym zakresie temperatur, ale czasami temperatura zbliża się do granicy? Zmniejszone zużycie. Wybór produktów o większej mocy lub opakowaniu może w pewnym stopniu załagodzić tę sprzeczność poprzez zmniejszenie wzrostu temperatury „wielkiego konia ciągnącego mały samochód”. Współczynnik redukcji zmienia się w zależności od poziomu mocy i zazwyczaj mieści się w zakresie od 3 do 10 W/stopień dla poziomów mocy powyżej 50 W. Krótko mówiąc, albo wybierz produkty o szerokim zakresie temperatur, aby zapewnić lepsze wykorzystanie energii i mniejsze opakowania, ale za wyższą cenę; Wybierz produkty o ogólnym zakresie temperatur, niższych cenach i większych marginesach mocy oraz formach opakowań. Należy rozważyć kompromis.
częstotliwość robocza
Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa częstotliwość robocza, tym mniejszy szum tętnienia na wyjściu i lepsza dynamiczna reakcja zasilacza. Jednak im wyższe wymagania dotyczące komponentów, zwłaszcza materiałów magnetycznych, tym wyższy koszt. Dlatego częstotliwość przełączania domowych modułowych zasilaczy jest w większości poniżej 300 kHz, a niektóre mają nawet około 100 kHz, co utrudnia spełnienie wymagań dotyczących odpowiedzi dynamicznej w warunkach zmiany obciążenia. Dlatego w zastosowaniach o dużym zapotrzebowaniu należy wziąć pod uwagę produkty o dużej częstotliwości przełączania. Z drugiej strony, gdy częstotliwość przełączania zasilacza modułu jest bliska częstotliwości roboczej sygnału, łatwo jest spowodować oscylacje dudnienia, co również należy wziąć pod uwagę przy wyborze.
Napięcie izolacji
Ogólnie rzecz biorąc, nie ma wysokich wymagań dotyczących napięcia izolacji zasilacza modułu, ale wyższe napięcie izolacji może zapewnić, że zasilacz modułu będzie miał mniejszy prąd upływowy, większe bezpieczeństwo i niezawodność oraz lepszą charakterystykę EMC. Dlatego powszechnie stosowany w przemyśle poziom napięcia izolacji przekracza 1500 V DC.
Funkcja ochrony przed awarią
Według danych statystycznych główną przyczyną awarii zasilania modułu w oczekiwanym czasie efektywnym są uszkodzenia powstałe w wyniku uszkodzeń zewnętrznych. Prawdopodobieństwo awarii podczas normalnego użytkowania jest bardzo niskie. Dlatego ważnym elementem wydłużania żywotności zasilaczy modułów i zwiększania niezawodności systemu jest dobór produktów z pełnymi funkcjami zabezpieczającymi. Oznacza to, że w przypadku awarii zewnętrznego obwodu zasilania modułu, zasilacz modułu może automatycznie przejść w stan ochronny bez trwałej awarii. Po ustąpieniu usterki zewnętrznej powinien automatycznie powrócić do normalnej pracy. Funkcja zabezpieczająca zasilacza modułu powinna obejmować co najmniej zabezpieczenie przed przepięciem wejściowym, zbyt niskim napięciem i zabezpieczeniem łagodnego rozruchu; Zabezpieczenie przed przepięciem wyjściowym, przetężeniem, zabezpieczeniem przed zwarciem i produktami o dużej mocy powinno również posiadać zabezpieczenie przed przegrzaniem.
Pobór mocy i wydajność
Zgodnie ze wzorem straty Pin, Pout i P to odpowiednio moc wejściowa modułu, moc wyjściowa i straty mocy własnej. Z tego widać, że w pewnych warunkach mocy wyjściowej, im mniejsza strata modułu P, tym wyższa wydajność, niższy wzrost temperatury i dłuższa żywotność. Oprócz normalnych strat przy pełnym obciążeniu warto zwrócić uwagę także na dwie straty: straty na biegu jałowym oraz straty zwarciowe (utrata mocy modułu podczas zwarcia na wyjściu), gdyż im mniejsze są te dwie straty, tym wyższa jest sprawność układu modułu, szczególnie w przypadkach, gdy nie zostaną podjęte w odpowiednim czasie działania przeciwzwarciowe, które mogą trwać dłużej. Im mniejsze straty zwarciowe, tym większe prawdopodobieństwo awarii. Oczywiście im mniejsza strata, tym bardziej zgodna z wymogami oszczędzania energii.
