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关于直流电源模块的设计难点问题

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2019-08-29 11:06:00 来源:万正电源集团有限公司

直流电源模块设计有两个难点,一是热处理,一是电流最大化。今天我们就来谈谈这两个涉及难点问题。

一、直流电源模块热处理:

1、它给很多电源厂家玩文字游戏的空间,因为热处理是电源模块设计中最大的局限性所在,也是最容易被用户所忽略的地方;

2、大家都知道,工业级电源模块跟军品模块的最大区别就在于工作温度,工作温度又分环境温度和元器件温度。以元器件温度来说,行业共识是最高只能达到125摄氏度而环境温度比较台理的标注应该是45到+85摄氏度(当然,并不是所有的电源厂家都能做到这一点,但顶级电源供应商都能做到);

3、游戏开始了:前段时间有个案子,客户问我说怎么你们的工作温度这么窄(-40到+85)?说是谁谁的模块可以做到120度,费了我好大的功夫才给客户解释清楚;

4、游戏二:淡化处理“功率将额”,乍一看,两款产品设计规格一模一样,好像只能看谁价格做得更低了。其实不然,任何标准的产品规格书最后都会有将额曲线图,很容易可以比较出优劣;

5、举个例子: A、C两款1/4砖模块,设计均为18V@80A.但通过比较将额曲线发现,在50摄氏度300LFM同等环境下,C模块仍输出80A,而A模块只能输出75A。可别小看了这5安培,在某些时候会造成整个系统DOWN机;

6、其实我们也可以一目了然地分出优劣:

下面是两款产品的热成像图(输入48VDC,输出3.3V @ 35A,温度25°C,气流200LFM)。但是看DATASHEET其实是看不出来的:

二、直流电源模块电流最大化:

1、电流最大化跟热处理紧密相关,大电流的最大局限就在散热,采用双排针脚也是因为这个原因;

2、可能有人会说客户实际上用不了这么大的电流,做大了价格会上升反而会不容易销售,而且,很多客户可以接受几块并联;

3、其实这不矛盾,从通信行业的发展趋势来看,终端设备都在朝着小巧型发展,这就要求配套的电源功率密度更高;

4、大功率模块电源应该被看作是下一代产品,目前还在用的几块并联实现大电流输出将逐渐被大电流模块所替代。

还是要再次强调功率将额问题:下图为(1)所提及的将额曲线,1/4 砖80A是时下非常热销的一款产品,两家公司产品都号称在1.8V时可最大输出80A,笔者摘取了两家公司网站上产品资料的将额曲线图。各位可以比较下这个点: 50摄氏度,气流300LFM,看看其输出电流是否一样呢?


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