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電源設(shè)計(jì)一詞出現(xiàn)在很早以前,剛開(kāi)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(gè)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(kāi)發(fā)時(shí)間,還可以降低采購(gòu)成本,使產(chǎn)品可以更快推出市場(chǎng),領(lǐng)先別人一步搶占優(yōu)勢(shì)。
在設(shè)計(jì)集成式電源時(shí),需要挑選各種元件的參數(shù)和考慮適用性,對(duì)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(duì)穩(wěn)定性、瞬態(tài)響應(yīng)、效率、EMI這些特性都需要大量的時(shí)間來(lái)測(cè)試,嚴(yán)重的會(huì)延長(zhǎng)開(kāi)發(fā)周期的時(shí)間。采用模塊式可以簡(jiǎn)化并加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程,縮短上市時(shí)間并可改進(jìn)產(chǎn)品特性。
電源模塊是一個(gè)完整電源,具有小型、高效率、低噪音、高可靠性等優(yōu)點(diǎn),采用電源模塊可以解決集成式電源設(shè)計(jì)存在的時(shí)間成本問(wèn)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(duì)于電路板空間及體積有嚴(yán)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(shì)。
模塊式電源元件主要布局在一個(gè)小型模塊內(nèi)部,采用固定、經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證的內(nèi)部連接,把電感、變壓器、功率晶體管等封裝在一起。廠家把產(chǎn)品驗(yàn)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(shù)手冊(cè)上。為用戶提供已知的性能參數(shù),減少用戶的工作量及風(fēng)險(xiǎn),其中最大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是在尺寸上。
目前市場(chǎng)上有各種各樣的電源模塊,只有詳細(xì)了解才能合理選擇使用,下面簡(jiǎn)單介紹下模擬電源、數(shù)字電源及開(kāi)關(guān)電源三種。
模擬電源的缺點(diǎn)是產(chǎn)品采用的線圈、鐵芯本身是導(dǎo)體,在轉(zhuǎn)化電壓過(guò)程中由于自感電流產(chǎn)生損耗,導(dǎo)致變壓器效率很低,一般不會(huì)超過(guò) 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(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)多方面的應(yīng)用,具備可擴(kuò)展性及重復(fù)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(guò)實(shí)時(shí)過(guò)電流保護(hù)與管理,同時(shí)可以減少外圍器件的數(shù)量。
開(kāi)關(guān)電源體積可以非常小,輸出穩(wěn)定,同時(shí)效率高達(dá)90%,具有模擬電源沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。但是輸出有紋波噪音,這點(diǎn)是線性電源沒(méi)有的。各種類(lèi)型的電源模塊都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),用戶主要還是要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)所來(lái)選擇。