DC-DC隔離模塊電源的四大作用如下：

1、模塊電源采用隔離式設(shè)計(jì)，可以有效的隔離來(lái)自一次側(cè)設(shè)備帶來(lái)的共模干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，使負(fù)載能夠穩(wěn)定的工作。

2、不同的負(fù)載需要不同的供電電壓，例如控制IC需要5V、3.3V、1.8V等;信號(hào)采集用的運(yùn)放則需要±15V;繼電器則需要12V，24V。而母線電壓多為24V，因此需要進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。

3、母線電壓在長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中會(huì)存在線損，故到PCB板級(jí)時(shí)電壓較低，而負(fù)載需要穩(wěn)定的電壓，因此需要寬壓輸入，穩(wěn)壓輸出。

4、電源需要在異常情況下，保護(hù)系統(tǒng)的負(fù)載和本身不壞。

其次，我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)一下電源系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)的可靠性。電源本身的可靠性固然重要，但是實(shí)際上，由于電源系統(tǒng)工作環(huán)境的復(fù)雜性，再可靠的電源如果沒(méi)有可靠的系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)，最終電源還是會(huì)失效。下面介紹幾種常見(jiàn)的電源系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)的方法和注意事項(xiàng)。

1. 冗余設(shè)計(jì)技巧

在可靠性要求高的場(chǎng)合，要求電源模塊即使損壞，系統(tǒng)也不能斷電。此時(shí)，我們可以采取冗余供電的方式來(lái)提升系統(tǒng)的可靠性。如下圖所示，當(dāng)一個(gè)電源模塊損壞時(shí)，另外一個(gè)模塊可以繼續(xù)供電。下圖為其中一種常見(jiàn)的冗余設(shè)計(jì)方案。

注意事項(xiàng)：D1、D2建議使用低壓降的肖特基二極管，以避免二極管的壓降影響后端系統(tǒng)的工作，并注意選取二極管的耐壓值要高于輸出電壓。這種方法會(huì)產(chǎn)生額外的紋波噪聲，需外接電容來(lái)減小紋波或是加濾波電路。

2. 降額設(shè)計(jì)

眾所周知，降額設(shè)計(jì)可以有效提高電源工作壽命，但是負(fù)載過(guò)輕使用，電源的性能又無(wú)法工作在最佳狀態(tài)。例如，金升陽(yáng)DC_DC模塊電源建議在負(fù)載范圍30%~80%內(nèi)使用，此時(shí)各方面性能表現(xiàn)最佳。

3. 合理外圍防護(hù)設(shè)計(jì)

電源模塊應(yīng)用行業(yè)非常多，應(yīng)用的環(huán)境要求也不近相同，因?yàn)槠渫ㄓ眯栽O(shè)計(jì)，DC-DC模塊電源僅能滿足通用共性需求。因此當(dāng)客戶的應(yīng)用環(huán)境要求苛刻時(shí)，需要加適當(dāng)?shù)耐鈬娐穪?lái)提升電源的可靠性。
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4. 散熱設(shè)計(jì)

工業(yè)級(jí)的電源模塊的損壞大約有15%是因?yàn)樯岵涣紝?dǎo)致的，電源模塊是朝著小型化和集成化方向發(fā)展，但是很多應(yīng)用場(chǎng)合電源是處于密閉的環(huán)境中連續(xù)工作的，如果積熱無(wú)法散出去，電源內(nèi)部的器件可能因?yàn)槌^(guò)熱應(yīng)力而損壞。通常的散熱方式有自然風(fēng)冷、散熱片散熱和加強(qiáng)制性散熱風(fēng)扇等。熱設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)分享如下：

(1) 電源模塊的對(duì)流通風(fēng)

 對(duì)于依靠自然對(duì)流和熱輻射來(lái)散熱的電源模塊，周圍環(huán)境一定要便于對(duì)流通風(fēng)，且周圍無(wú)大器件遮擋，便于空氣流通。

(2) 發(fā)熱器件的放置

如果系統(tǒng)中擁有多個(gè)發(fā)熱源例如多個(gè)電源模塊，相互之間應(yīng)盡量遠(yuǎn)離，避免相互之間熱輻射傳遞導(dǎo)致電源模塊過(guò)熱。

(3) 合理的PCB板設(shè)計(jì)

PCB板提供了一種散熱途徑，在設(shè)計(jì)時(shí)就要多考慮散熱途徑。例如加大主回路的銅皮面積，降低PCB板上元器件的密度等，改善模塊的散熱面積和散熱通道，例如電源模塊應(yīng)盡量垂直放置如下圖，可以使熱量盡快向上散發(fā);如果將DC-DC模塊放在PCB的底部，則向上散發(fā)的熱量會(huì)被PCB阻擋，導(dǎo)致產(chǎn)品積熱無(wú)法散發(fā)出去。

(4) 更大封裝尺寸和散熱面積

同樣功率的電源，如果可能盡量選擇尺寸更大的封裝和散熱面更大的散熱器，或者使用導(dǎo)熱膠將電源模塊外殼與機(jī)殼連接。這樣電源模塊擁有更大的散熱面積，散熱會(huì)更快，內(nèi)部的溫度會(huì)更低，電源的可靠性自然也就越高。

5. 匹配性設(shè)計(jì)、安規(guī)設(shè)計(jì)

電源的輸入走線盡量保持直線，避免形成環(huán)路天線吸引外界輻射干擾。同時(shí)輸入線和輸出線需要按照UL60950的安規(guī)要求保持合適的間距，避免耐壓失效。再者，電源底板下禁止布線，特別是信號(hào)線，電源變壓器的電磁線會(huì)對(duì)信號(hào)形成干擾。另外一個(gè)點(diǎn)需注意的是，需要關(guān)注一次電源和二次電源之間，以及電源與系統(tǒng)工作頻率的倍頻錯(cuò)開(kāi)，避開(kāi)相互之間的系統(tǒng)匹配性問(wèn)題。

DC_DC電源模塊的可靠應(yīng)用需要電源原廠提供高品質(zhì)電源，同時(shí)也需要設(shè)計(jì)工程師合理的應(yīng)用設(shè)計(jì)，只有從設(shè)計(jì)和應(yīng)用雙向考慮才能最終獲得可靠的電源系統(tǒng)。

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