高效率意味著更低的功率損失和更低的溫升，可以有效提高可靠性。在實(shí)際應(yīng)用中，電源都會選擇一定程度的降額設(shè)計，特別是在負(fù)載IC的功耗越來越低的今天，電源大部分時候都有可能在輕載情況下工作。因此，全負(fù)載范圍內(nèi)高效率對于電源系統(tǒng)可靠性來說是非常關(guān)鍵的參數(shù)，但往往被電源廠商忽略。大部分廠商為了技術(shù)手冊上的參數(shù)吸引客戶，往往將滿載效率做到較高，但在5%～50%的負(fù)載情況下效率較低。

 

以金升陽的15W DC-DC模塊電源VRB2412LD-15WR2為例，VRB2412LD-15WR2在額定電壓24V輸入時輕載10%的效率比主流同行水平高出15%，如圖1和圖2所示。

圖1：某主流品牌電源效率曲線圖。

圖2：金升陽VRB2412LD-15WR2效率曲線圖。

 

通過效率的提升也可以有效降低產(chǎn)品的外殼溫升，VRB2412LD-15WR2在實(shí)際負(fù)載工作時的溫升要低13.8℃。

 

電源模塊應(yīng)用的地理區(qū)域非常寬廣，可能有熱帶的酷暑，也有類似俄羅斯冬天的嚴(yán)寒。因此要求DC-DC模塊的工作溫度范圍最低要求為-40℃～85℃，也有做到更好的，例如金升陽的定壓R2代1W～2W工作溫度可做到-40℃～105℃。如果在汽車BMS、高壓母線監(jiān)測應(yīng)用，則需要工作溫度為-40℃～125℃，金升陽的CF0505XT-1WR2工作溫度可做到125℃。

 

極限溫度試驗(yàn)是最能檢驗(yàn)電源模塊可靠性的方法，例如高溫老化、高溫&低溫帶電工作性能測試、高低溫循環(huán)沖擊試驗(yàn)和長時間高溫高濕測試等。正規(guī)的電源開發(fā)都會經(jīng)過以上測試。因此，是否有此類測試設(shè)備也成為了判斷電源廠商是否為山寨廠商的依據(jù)。

 

 

醫(yī)療產(chǎn)品要求極低的漏電流，電力電子產(chǎn)品需要原邊和次級之間盡量少寄生電容。這兩個行業(yè)有一個共性的需求，即要求盡量高的隔離耐壓和盡量低的隔離電容，用以降低共模干擾對系統(tǒng)的影響。如果在醫(yī)療或電力電子領(lǐng)域應(yīng)用，1W～2W DC-DC建議選取隔離電容低于10pF的電源模塊，寬壓產(chǎn)品則盡量選取低于150pF的電源模塊。

 

 

EMC性能是電子系統(tǒng)正常、安全工作的保證，目前電子行業(yè)對產(chǎn)品的EMC性能都提出了很高的要求，客戶經(jīng)常抱怨因EMC處理不好導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)位重啟甚至是早期失效，因此優(yōu)良的EMC特性是電源模塊核心競爭力。

 

 

電源本身的可靠性固然重要，但是實(shí)際上，由于電源系統(tǒng)工作環(huán)境的復(fù)雜性，再可靠的電源如果沒有可靠的系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計，最終電源還是會失效。下面介紹幾種常見的電源系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計的方法和注意事項(xiàng)。

 

 

在可靠性要求高的場合，要求電源模塊即使損壞，系統(tǒng)也不能斷電。此時，可以采取冗余供電的方式來提升系統(tǒng)的可靠性。圖3為其中一種常見的冗余設(shè)計方案。當(dāng)一個電源模塊損壞時，另外一個模塊可以繼續(xù)供電。

圖3：冗余供電方案。

 

圖中D1、D2建議使用低壓降的肖特基二極管，以避免二極管的壓降影響后端系統(tǒng)的工作，另外，二極管的耐壓值要高于輸出電壓。這種方法會產(chǎn)生額外的紋波噪聲，需外接電容來減小紋波或是加濾波電路。

 

 

眾所周知，降額設(shè)計可以有效提高電源工作壽命，但是負(fù)載過輕使用，電源的性能又無法工作在最佳狀態(tài)。例如，金升陽DC-DC模塊電源建議在負(fù)載范圍30%～80%內(nèi)使用，此時各方面性能表現(xiàn)最佳。

 

電源模塊應(yīng)用行業(yè)非常多，應(yīng)用的環(huán)境要求也不近相同，因?yàn)槠渫ㄓ眯栽O(shè)計，DCDC模塊電源僅能滿足通用共性需求。因此當(dāng)客戶的應(yīng)用環(huán)境要求苛刻時，需要加適當(dāng)?shù)耐鈬娐穪硖嵘娫吹目煽啃浴?/div>