导语:电源模块,简而言之,就是将电源进行了模块化的设计。这种模块化的优点使得它在多个领域得到广泛应用。
一、电源模块设计要点
组件选择
选用合适的组件对于电源模块性能至关重要。例如,陶瓷或电解电容器通常用于高频应用,而钽电容器因其长寿命、高温稳定性和良好的性能,但易于突破,因此在不同产品中有不同的应用需求。
防浪涌保护设计
设计防浪涌保护机制是确保系统稳定的关键。通过调整位置来优化使用感应器、TVS管等,可以提高系统的EMC性能。此外,两级防浪涌保护机制如果不当使用可能会产生反效果。
减少设计复杂度
正确控制组件值并减少组件数量可以延缓降级,从而提高整体可靠性和系统效率。
双重供电模块设计
在双向供电模块中,输出负载需要平衡主辅路调节以保证输出稳定。
二、排除常见故障
输入过高异常
当输入参数异常导致输入过高时,这可能会影响整个系统正常工作甚至造成损坏。这通常由以下原因引起:
输出端悬空或无负载;
输出端负载轻于10%额定值;
输入偏高或干扰。
解决方案包括调整输出负载到至少10%额定值,或在输出端接上假负载;更换合理范围内的输入功率,并考虑加入TVS管或稳压管以抑制干扰信号。
输出低压故障
当输出参数出现异常且下降时,如微控制单元突然增加负荷导致复位,此问题尤为严重。此类情况常由以下原因引起:
输入较低或功率不足;
线路过长或者过细,线损大幅增加;
防反接二极管压降太大;
滤波磁场内阻太大。
可以通过调节供货能力,或更换外围设备改善,如增大导线截面积缩短长度减小内阻,更换具有小压降、二极管,以及减小滤波磁场内部阻抗来解决问题。
过大噪声现象
噪声水平超标对评估一个电子设备非常重要,它受到布局和连接方式等多种因素影响。当噪声水平超过预设标准时,这些可能是因为:
模板与敏感元件距离太近;
没有去耦隔离主回路中的敏感元件;
多路系统中每个单独路径之间存在差频干扰;
地线处理不当。
解决方案涉及将模板与噪声产生的地方分开,或在主回路添加去耦隔离;为A/D转换器、D/A转换器以及微控制单元(MCU)等敏感部件提供0.1μF去耦式分流;采用同轴式多通道供应替代所有独立通道供应,以消除差频干扰;并改进地面布局策略,以最小化地面环形路径尺寸及总体面积。