中心議題：

• DC/DC模塊電源的選擇與應用

解決方案：

• 從七大方麵考慮DC/DC模塊電源的選擇
• 重視DC/DC模塊電源應用的四大注意事項

DC/DC 模塊電源以其體積小巧、性能卓異、使用方便的顯著特點，在通信、網絡
、工控、鐵路

、軍事等領域日益得到廣泛的應用。很多係統設計人員已經意識到：正確合理地選用DC/DC模塊電源，可以省卻電源設計

、tiaoshifangmiandemafan
，jiangzhuyaojinglijizhongzaizijizhuanyedelingyu
，zheyangbujinkeyitigaozhengtixitongdekekaoxingheshejishuiping，erqiegengzhongyaodeshisuoduanlezhenggechanpindeyanfazhouqi，weizaijiliedeshichangjingzhengzhonglingxianzhishengyingdelebaoguishangji。name
，zenyangzhengquehelidixuanyong DC/DC模塊電源呢，本文將從DC/DC模塊電源開發設計的角度
，談一談這方麵的問題，以供廣大係統設計人員參考。

DC/DC模塊電源的選擇

選擇使用DC/DC模塊電源除了最基本的電壓轉換功能外，還有以下幾個方麵需要考慮：　

1． 額定功率　　　

一般建議實際使用功率是模塊電源額定

功率的30～80%為宜（具體比例大小還與其他因素有關
，後麵將會提到。），這個功率範圍內模塊電源各方麵性能發揮都比較充分而且穩定可靠。負載太輕造成資源浪費

，太重則對溫升
、可靠性等不利。所有模塊電源均有一定的過載能力
，但是不建議長時間工作在過載條件下，畢竟這是一種短時應急之計。　　　　

2．封裝形式

模mo塊kuai電dian源yuan的de封feng裝zhuang形xing式shi多duo種zhong多duo樣yang，符fu合he國guo際ji標biao準zhun的de也ye有you

，非fei標biao準zhun的de也ye有you，就jiu同tong一yi公gong司si產chan品pin而er言yan，相xiang同tong功gong率lv產chan品pin有you不bu同tong封feng裝zhuang，相xiang同tong封feng裝zhuang有you不bu同tong功gong率lv
，那na麼me怎zen麼me選xuan擇ze封feng裝zhuang形xing式shi呢ne
？主zhu要yao有you三san個ge方fang麵mian：① 一定功率條件下體積要盡量小，這樣才能給係統其他部分更多空間更多功能；② 盡量選擇符合國際標準封裝的產品，因為兼容性較好，不局限於一兩個供貨廠家；③ 應具有可擴展性，便於係統擴容和升級。選擇一種封裝，係統由於功能升級對電源功率的要求提高,電源模塊封裝依然不變,係統線路板設計可以不必改動,從而大大簡化了產品升級更新換代，節約時間。

3．溫度範圍與降額使用

  一般廠家的模塊電源都有幾個溫度範圍產品可供選用：商品級、工業級、軍(jun)用(yong)級(ji)等(deng)，在(zai)選(xuan)擇(ze)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)時(shi)一(yi)定(ding)要(yao)考(kao)慮(lv)實(shi)際(ji)需(xu)要(yao)的(de)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)，因(yin)為(wei)溫(wen)度(du)等(deng)級(ji)不(bu)同(tong)材(cai)料(liao)和(he)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)不(bu)同(tong)價(jia)格(ge)就(jiu)相(xiang)差(cha)很(hen)大(da)，選(xuan)擇(ze)不(bu)當(dang)還(hai)會(hui)影(ying)響(xiang)使(shi)用(yong)
，因(yin)此(ci)不(bu)得(de)不(bu)慎(shen)重(zhong)考(kao)慮(lv)。可(ke)以(yi)有(you)兩(liang)種(zhong)選(xuan)擇(ze)方(fang)法(fa)：一是根據使用功率和封裝形式選擇，如果在體積（封裝形式）yidingdetiaojianxiashijishiyonggonglvyijingjiejinedinggonglv，namemokuaibiaochengdewendufanweijiubixuyangemanzushijixuyaoshenzhilveyouyuliang。ershigenjuwendufanweilaixuan，ruguoyouyuchengbenkaolvxuanzelejiaoxiaowendufanweidechanpin，danyoushiyeyouwendubijinjixiandeqingkuang
，zenmebanne
？jiangeshiyong。jixuanzegonglvhuofengzhuanggengdayixiedechanpin
，zheyang“大馬拉小車”
，溫升要低一些，能夠從一定程度上緩解這一矛盾。降額比例隨功率等級不同而不同

，一般50W以上為 3～10W/℃。總之要麼選擇寬溫度範圍的產品，功率利用更充分，封裝也更小一些，但價格較高

；要麼選擇一般溫度範圍產品，價格低一些
，功率裕量和封裝形式就得大一些。應折衷考慮。　　　　

4．工作頻率

yibaneryangongzuopinlvyuegao，shuchuwenbozaoshengjiugengxiao
，dianyuandongtaixiangyingyegenghao
，danshiduiyuanqijiantebieshicixingcailiaodeyaoqiuyeyuegao，chengbenhuiyouzengjia，suoyiguoneimokuaidianyuanchanpin開關頻率多為在300kHz以下
，甚至有的隻有100kHzzuoyou，zheyangjiunanyimanzufuzaibiantiaojianxiadongtaixiangyingdeyaoqiu
，yincigaoyaoqiuchangheyingyongyaokaolvcaiyonggaokaiguanpinlvdechanpin。lingwaiyifangmiandangmokuaidianyuankaiguanpinlvjiejinxinhaogongzuopinlvshirongyiyinqichapaizhendang
，xuanyongshiyeyaokaolvdaozheyidian。　

5．隔離電壓

yibanchangheshiyongduimokuaidianyuangelidianyayaoqiubushihengao，danshigenggaodegelidianyakeyibaozhengmokuaidianyuanjuyougengxiaodeloudianliu，genggaodeanquanxinghekekaoxing
，bingqieEMC特性也更好一些，因此目前業界普遍的隔離電壓水平為1500VDC以上。　


6．故障保護功能

有(you)關(guan)統(tong)計(ji)數(shu)據(ju)表(biao)明(ming)，模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)在(zai)預(yu)期(qi)有(you)效(xiao)時(shi)間(jian)內(nei)失(shi)效(xiao)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)外(wai)部(bu)故(gu)障(zhang)條(tiao)件(jian)下(xia)損(sun)壞(huai)。而(er)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)失(shi)效(xiao)的(de)機(ji)率(lv)是(shi)很(hen)低(di)的(de)。因(yin)此(ci)延(yan)長(chang)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)壽(shou)命(ming)
、提ti高gao係xi統tong可ke靠kao性xing的de重zhong要yao一yi環huan是shi選xuan擇ze保bao護hu功gong能neng完wan善shan的de產chan品pin，即ji在zai模mo塊kuai電dian源yuan外wai部bu電dian路lu出chu現xian故gu障zhang時shi模mo塊kuai電dian源yuan能neng夠gou自zi動dong進jin入ru保bao護hu狀zhuang態tai而er不bu至zhi於yu永yong久jiu失shi效xiao，外wai部bu故gu障zhang消xiao失shi後hou應ying能neng自zi動dong恢hui複fu正zheng常chang。模mo塊kuai電dian源yuan的de保bao護hu功gong能neng應ying至zhi少shao包bao括kuo輸shu入ru過guo壓ya、欠壓、軟啟動保護；輸出過壓、過流
、短路保護，大功率產品還應有過溫保護等。　[page]　 　　
7．功耗和效率

根據公式

其中Pin、Pout、P耗分別為模塊電源輸入
、輸出功率和自身功率損耗。由此可以看出，輸出功率一定條件下，模塊損耗P耗越小，則效率越高，溫升就低，壽命更長。除了滿載正常損耗外
，還有兩個損耗值得注意：空載損耗和短路損耗（輸出短路時模塊電源損耗），因yin為wei這zhe兩liang個ge損sun耗hao越yue小xiao，表biao明ming模mo塊kuai效xiao率lv越yue高gao，特te別bie是shi短duan路lu未wei能neng及ji時shi采cai取qu措cuo施shi的de情qing況kuang下xia
，可ke能neng持chi續xu較jiao長chang時shi間jian，短duan路lu損sun耗hao越yue小xiao則ze因yin此ci失shi效xiao的de機ji率lv也ye大da大da減jian小xiao。當dang然ran損sun耗hao越yue小xiao也ye更geng符fu合he節jie能neng的de要yao求qiu。

模塊電源應用注意事項　　

1、極輕載使用　　

一般模塊電源有最小負載限製，各廠家有所不同
，普遍為10%zuoyou，yinweifuzaitaiqingshichunengyuanjianxuliukunnanhuifashengdianliubulianxu
，congerdaozhishuchudianyabuwending
，zheshiyoudianyuanbenshendegongzuoyuanlijuedingde。danshiruguoyonghudequeyouqingzaishenzhikongzaishiyongdeqingkuangzenmebanne
，zuifangbianyouxiaodefangfashijiayidingdejiafuzai，yueweishuchugonglvde2%左(zuo)右(you)，可(ke)以(yi)由(you)模(mo)塊(kuai)廠(chang)商(shang)出(chu)廠(chang)前(qian)預(yu)置(zhi)，也(ye)可(ke)以(yi)由(you)用(yong)戶(hu)在(zai)模(mo)塊(kuai)外(wai)安(an)裝(zhuang)適(shi)當(dang)電(dian)阻(zu)作(zuo)為(wei)負(fu)載(zai)。值(zhi)得(de)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)如(ru)果(guo)選(xuan)擇(ze)前(qian)者(zhe)

，模(mo)塊(kuai)效(xiao)率(lv)會(hui)有(you)所(suo)降(jiang)低(di)。

2、多路輸出功率分配　　

選擇多路輸出模塊電源時要注意不同路輸出之間的功率分配。以雙路產品為例，一般有兩種類型：一種是雙路平衡負載的，即雙路電流大小一樣；另一種是不平衡負載的，即主
、輔路負載電流不相同，主路大

，輔路小。對於這種產品，建議選擇輔路與主路功率之比為1/5～1/2為宜，在此範圍內輔路的電壓穩定性才有保證（可在5%以內），否fou則ze輔fu路lu電dian壓ya就jiu會hui偏pian高gao或huo偏pian低di。另ling一yi方fang麵mian如ru果guo雙shuang路lu負fu載zai本ben來lai就jiu不bu相xiang同tong也ye盡jin量liang不bu要yao選xuan用yong平ping衡heng負fu載zai型xing模mo塊kuai電dian源yuan
，因yin為wei此ci種zhong電dian源yuan專zhuan門men針zhen對dui對dui稱cheng負fu載zai設she計ji，若ruo負fu載zai不bu平ping衡heng輔fu路lu電dian壓ya精jing度du不bu高gao。　　　　

3
、設法降低模塊電源的溫度

模mo塊kuai內nei部bu器qi件jian的de工gong作zuo溫wen度du的de高gao低di直zhi接jie影ying響xiang模mo塊kuai電dian源yuan的de壽shou命ming，器qi件jian溫wen度du越yue低di模mo塊kuai壽shou命ming越yue長chang。在zai一yi定ding的de工gong作zuo條tiao件jian下xia，模mo塊kuai電dian源yuan的de損sun耗hao是shi一yi定ding的de，但dan是shi可ke以yi通tong過guo改gai善shan模mo塊kuai電dian源yuan的de散san熱re條tiao件jian來lai降jiang低di其qi溫wen升sheng
，從cong而er大da大da延yan長chang其qi使shi用yong壽shou命ming。比bi如ru：50W以上的模塊電源必須安裝散熱器，散熱器的表麵積越大越有利於散熱，且散熱器的安裝方向應盡量有利於空氣的自然對流，功率在150W以(yi)上(shang)除(chu)安(an)裝(zhuang)散(san)熱(re)器(qi)以(yi)外(wai)還(hai)可(ke)以(yi)加(jia)裝(zhuang)扇(shan)強(qiang)製(zhi)風(feng)冷(leng)。此(ci)外(wai)在(zai)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)或(huo)空(kong)氣(qi)流(liu)通(tong)條(tiao)件(jian)較(jiao)差(cha)的(de)地(di)方(fang)模(mo)塊(kuai)須(xu)降(jiang)額(e)使(shi)用(yong)以(yi)減(jian)小(xiao)功(gong)耗(hao)從(cong)而(er)降(jiang)低(di)溫(wen)升(sheng)，延(yan)長(chang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。　　　　

4
、合理安裝減小機械應力

模塊電源的引出方式均為金屬針
，模塊電源與外接線路、金(jin)屬(shu)針(zhen)與(yu)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)內(nei)路(lu)電(dian)路(lu)均(jun)采(cai)用(yong)焊(han)接(jie)方(fang)式(shi)連(lian)接(jie)。在(zai)一(yi)些(xie)特(te)殊(shu)場(chang)合(he)機(ji)械(xie)振(zhen)動(dong)強(qiang)度(du)較(jiao)大(da)，尢(you)其(qi)是(shi)大(da)功(gong)率(lv)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)上(shang)還(hai)要(yao)加(jia)裝(zhuang)散(san)熱(re)器(qi)
，這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)更(geng)為(wei)嚴(yan)重(zhong)。雖(sui)然(ran)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)內(nei)部(bu)一(yi)般(ban)灌(guan)封(feng)導(dao)熱(re)絕(jue)緣(yuan)橡(xiang)膠(jiao)可(ke)以(yi)對(dui)元(yuan)件(jian)起(qi)到(dao)較(jiao)好(hao)的(de)緩(huan)衝(chong)保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)
，但(dan)焊(han)點(dian)有(you)可(ke)能(neng)經(jing)受(shou)不(bu)住(zhu)強(qiang)烈(lie)振(zhen)動(dong)應(ying)力(li)而(er)斷(duan)裂(lie)，導(dao)致(zhi)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)工(gong)作(zuo)失(shi)效(xiao)，這(zhe)時(shi)必(bi)須(xu)在(zai)焊(han)接(jie)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)再(zai)采(cai)取(qu)另(ling)外(wai)的(de)固(gu)定(ding)和(he)緩(huan)衝(chong)措(cuo)施(shi)，比(bi)如(ru)可(ke)以(yi)用(yong)夾(jia)具(ju)或(huo)螺(luo)栓(shuan)（對於有螺孔模塊）將模塊與機箱、大線路板等相對抗振性能好的部件固定

，並且在它們中間墊一些彈性材料以緩衝振動產生的應力。 　　

總之，模塊電源和其它元器件一樣隻有精心選擇、合理應用才能使其性能得到最大發揮，可靠性得到充分保障
，模塊電源也才會被更廣泛地采用！