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使用中檔電流 DC/DC 穩(wěn)壓器模塊時要避免的常見錯誤

1731389 2022-11-25 | pdf | 237.48KB | 次下載 | 免費

資料介紹

設計人員一直在尋找即用型、插入式部件，以提供 1 安培至 10 安培中等電流范圍內(nèi)的低壓直流輸出軌，以滿足基本性能目標以及效率和法規(guī)要求。雖然供應商現(xiàn)在提供許多合適的小型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器/穩(wěn)壓器來滿足這一需求，但假設它們只是可以被遺忘的“嵌入式”部件是不明智的。設計人員一直在尋找即用型、插入式部件，以提供 1 安培至 10 安培中等電流范圍內(nèi)的低壓直流輸出軌，以滿足基本性能目標以及效率和法規(guī)要求。雖然供應商現(xiàn)在提供許多合適的小型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器/穩(wěn)壓器來滿足這一需求，但假設它們只是可以被遺忘的“嵌入式”部件是不明智的。為什么這樣？盡管它們看起來很簡單，但這些穩(wěn)壓器仍然是向負載提供中等水平電流的電源。作為模塊，所有設計人員需要做的就是添加一些外部的、非關鍵的無源元件。然而，這種易用性可能會讓設計人員自滿，導致他們忽略影響所有電源及其電源軌的基本要素。為什么這樣？盡管它們看起來很簡單，但這些穩(wěn)壓器仍然是向負載提供中等水平電流的電源。作為模塊，所有設計人員需要做的就是添加一些外部的、非關鍵的無源元件。然而，這種易用性可能會讓設計人員自滿，導致他們忽略影響所有電源及其電源軌的基本要素。本文將確定并討論這些基本的基礎知識。然后，它將介紹一系列模塊化電源解決方案，并展示如何應用這些核心原則來充分利用每個解決方案。本文將確定并討論這些基本的基礎知識。然后，它將介紹一系列模塊化電源解決方案，并展示如何應用這些核心原則來充分利用每個解決方案。識別電源設計的“陷阱”識別電源設計的“陷阱”首先，一些好消息。這些設備的運行效率相對較高，通常在 80% 到 95% 之間，具體取決于具體型號和運行點。雖然輸出電流適中，但設計人員仍需要進行基本的熱和耗散分析，以確保設備保持在額定溫度范圍內(nèi)，并且不會過度增加系統(tǒng)冷卻負擔。首先，一些好消息。這些設備的運行效率相對較高，通常在 80% 到 95% 之間，具體取決于具體型號和運行點。雖然輸出電流適中，但設計人員仍需要進行基本的熱和耗散分析，以確保設備保持在額定溫度范圍內(nèi)，并且不會過度增加系統(tǒng)冷卻負擔。主要關注五個方面：1) IR 壓降，2) 隔離，3) 輸出可調(diào)性，4) 開關噪聲，以及 5) 低阻抗返回路徑。作為第一步，即使在選擇特定的 DC/DC 穩(wěn)壓器之前，設計人員也應該驗證未穩(wěn)壓的 DC 電源是否可以提供足夠的電流，同時考慮到可能還有其他 DC/DC 單元也依賴于該電源。此外，請確保源的動態(tài)性能足以處理更高的電流瞬態(tài)負載需求，尤其是當這些穩(wěn)壓器沒有大容量輸出電容器時。主要關注五個方面：1) IR 壓降，2) 隔離，3) 輸出可調(diào)性，4) 開關噪聲，以及 5) 低阻抗返回路徑。作為第一步，即使在選擇特定的 DC/DC 穩(wěn)壓器之前，設計人員也應該驗證未穩(wěn)壓的 DC 電源是否可以提供足夠的電流，同時考慮到可能還有其他 DC/DC 單元也依賴于該電源。此外，請確保源的動態(tài)性能足以處理更高的電流瞬態(tài)負載需求，尤其是當這些穩(wěn)壓器沒有大容量輸出電容器時。IR 壓降：負載過大？IR 壓降：負載過大？設計人員通常必須面對各種相互矛盾的 PC 板布局要求，以定位組件、I/O 端口和可能的熱源。在這方面，電源調(diào)節(jié)器可能是一個具有挑戰(zhàn)性的設備。理想情況下，它應放置在靠近負載的位置，以最大限度地減少 IR 壓降、噪聲拾取以及對更大、浪費空間的 PC 板走線的電流需求。設計人員通常必須面對各種相互矛盾的 PC 板布局要求，以定位組件、I/O 端口和可能的熱源。在這方面，電源調(diào)節(jié)器可能是一個具有挑戰(zhàn)性的設備。理想情況下，它應放置在靠近負載的位置，以最大限度地減少 IR 壓降、噪聲拾取以及對更大、浪費空間的 PC 板走線的電流需求。IR 壓降最容易被忽視，但也最容易計算。即使 DC/DC 穩(wěn)壓器輸出與其負載之間的幾毫歐電阻也會導致這些單元提供的電流下降十或更多毫伏。雖然這看起來可能很小，但當標稱直流電源軌僅為幾伏時，它可能會很重要。IR 壓降最容易被忽視，但也最容易計算。即使 DC/DC 穩(wěn)壓器輸出與其負載之間的幾毫歐電阻也會導致這些單元提供的電流下降十或更多毫伏。