开关电源的结构设计优化哪有些要特别注意的?
发布时间:2020-04-26 11:45:17 浏览:1915
针对一个开关电源来讲,最先要符合输入电压规模、额定功率、隔离耐压性、高效率、纹波&噪声等输入输出基本特征能够满足选用特殊要求。而在此之后各位开发工程师最常注重的性能指标那就是其高低温性能指标了。
高低温检验
一般在各种不同的选用科技领域,对开关电源的工作温度规模特殊要求是各种不同的:
高低温检验被当做判断产品在低温、高温两个极端气温环境前提条件下的适应能力和统一性。由于电子元器件的基本特征在低温、高温的前提条件下会造成相应的转变,性能指标具备温度漂移基本特征。因此通常越来越多开关电源在常温前提条件下没有问题,但得到高低温气温检验就察觉工作中不正常或是性能指标显著大幅度降低。
开关电源低温和高温工作通常会导致以下的情况:
工作中振荡,输出电压纹波和噪声增大,工作频率发生改变,比较严重的甚至于输出电压跳变,控制模块噪音;
运行异常,如运作时输出电压升上波形有显著掉沟,输出电压不稳定,甚至于控制模块完全运行失效;带溶性负载工作能力大幅度降低,难以带较大 溶性负载运行;运作时输出电压过冲波幅增大,超过标准规定规模;轻载或满载工作中时输出电压显著降低;高温氧化损坏,控制模块没有输入输出。
热设计
开关电源的热设计,简洁明了来讲就是:根据热设计在符合性能指标特殊要求的前提条件下尽可能避免控制模块内部造成的发热量,大幅度降低传热系数,挑选合理的冷却方法。发热电子元器件要尽可能使其分散化布局。设计PCB板时要保证印制线的载流容量,印制线的宽度必需适用于电流的传输。针对大功率电源的贴片电子元器件,能够 采用大面积敷铜箔的方法,以提升PCB的导热面积。开关电源内部可根据填充导热硅胶和树脂等来大幅度降低控制模块内部电子元器件的温升。针对体积较大的开关电源,能够 选用散热器进行导热,提升对流和辐射源的表面积比较从而大大地改进了电子元器件的导热效果。
降额设计构思
正所谓的降额设计构思是使电子元件的运用应力少于其额定电流应力的一种设计方法。将电子元件实现降额运用使电子元件的工作任务应力相应少于其标准规定的额定电流,实际降额等级划分可以参考资料《我国军用标准——电子元件降额规则GJB/Z35-93》。
应力设计构思
针对开关电源的应力设计构思,重点关注三极管(MOS管)、二极管、变压器、功率电感、电解电容器、限流电阻等。确保全电压范围之内内部稳态、瞬态、短路故障等各种各样极限值必要条件下都能有足够的降额,以确保产品的安全可靠性。
考虑到开关电源越趋于微型化,高功率高密度相应变得越来越高,开关电源相关热设计方面的难题尤其明显。尤其是对运用有电解电容器的开关电源,高温会使电解电容器的电解液加快速度耗费,大大减少电解电容器的寿命。高温会使电子元件原材料加快速度衰老,比如说促使变压器漆包线的绝缘层特性降低,导致绝缘层耐压异常甚至导致匝间短路故障。优质的热设计不仅能延长开关电源和其周围电子元件的使用期限,还可使整个产品发热均匀分布,降低故障的出现。
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