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,而钽电容器因其耐高温和良好的性能,但易于破坏,因此需谨慎选择。此外,产品使用方式也会影响组件的选择。
防浪涌保护措施
设计防浪涌保护措施是确保系统稳定运行的关键步骤。这包括调整TVS管和滤波电感的位置,以提高EMC性能,并注意两级防浪涌保护设计,以避免不当使用造成问题。
减少设计复杂度
精准控制组件值并减少组件数量可以延缓老化过程,从而提高系统可靠性和整体效能。
双重供電設計
在双向输出结构中,应注意负载平衡。在设计时,要确保主辅输出均匀调节以达到最佳效果。
二、排除電源模組故障
输入電壓過高
当输入参数异常导致输入電壓過高時,這可能導致系統無法正常工作甚至損壞。這種問題通常由以下原因引起:
输出端悬空或无负载;
输出端负载过轻,低于10%额定负载;
输入电压偏高或存在干扰。
解决方法为:
确保输出端至少有10%额定负载;若为空载,可以接入一个与实际工作情况匹配的小功率假負載;
调整合理范围内的输入电压,并考虑安装TVS管或稳压管以消除干扰。
输出電壓過低
电源输出参数异常导致输出電壓過低會對整個系統造成影響,如微系统中的負載突然增加可能導致微供應電壓下降並触发复位。此外长期工作在较低输入条件下对设备寿命极为不利。这些问题常见原因如下:
输入電压较低或者功率不足;
输出线路过长或过细,损耗太大;
防反接二极管压降过大;
输入滤波线圈阻抗过大。
解决方法包括:
提升輸入供應 或更換更大的輸入功率來改善情況;
调整布线,使导线截面积增大,或缩短导线长度以减小内部阻抗;
更换具有小压降的二极管;
降低滤波線圈大小及内部阻抗。
输出噪声超标
电源模块产生的大量纹波噪声会对周围敏感元件产生干扰,这些元件受此影响表现出异常行为。这类问题常见原因包括:
电源与主信号路径距离太近,
主信号路径上的去耦没有安装,
多路共享同一单板上,与其他路之间相互作用,
地面处理不当。
解决方案则涉及到隔离、去耦以及差频抑制等操作:
尽量将电子隔离层置于噪声敏感元件旁边,以及与它们保持一定距离;
在所有需要去耦的地方都安装0-100nF去耦 Capacitor来抑制交流信号';
使用多路单独供给芯片(ICs)代替每个单独芯片自带的一个独立提供者解决冲突的问题);
避免地面回环形成,大幅度减少地面连接区域尺寸;
电源耐试不通过
这主要是由于测试仪具备开机前冲击现象,不足耐试值所致;或者因为选用的是无法满足需求耐试值;维修时不断利用热风枪回流焊接等操作直接破坏了原有的隔离功能。如果出现这样的状况,那么应采取以下措施:
测试的时候逐渐上升直到最大限度,同时监控是否出现任何异常现象;
采用具有更高耐试值标准的一款产品;
保持焊接温度在安全范围内,一次性完成所有必要的手术,以避免反复损害本身;