電源模塊在電壓轉(zhuǎn)換過程中有能量損耗,產(chǎn)生熱能導(dǎo)致模塊發(fā)熱,降低電源的轉(zhuǎn)換效率,影響電源模塊正常工作,但什么情況下會(huì)造成電源模塊發(fā)熱較嚴(yán)重呢?
使用的是線性電源模塊,由于線性電源內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)使得其功率導(dǎo)通壓降大,在相同的輸出功率下,線性電源模塊內(nèi)部產(chǎn)生的損耗更大;
負(fù)載過流,超出數(shù)據(jù)手冊應(yīng)用范圍使得內(nèi)部關(guān)鍵器件溫度飆升;
環(huán)境溫度過高或散熱不良。
其他大發(fā)熱源熱傳遞
熱成像儀觀測發(fā)熱電源模塊E7805OS-500在標(biāo)稱電壓下的溫度分布,如圖2所示:
解決方法:
1)使用線性電源時(shí)要加散熱片,或選擇效率高的開關(guān)電源;
2)換輸出功率更大的模塊,確保有70%~80%的負(fù)載降額;
3)降低環(huán)境溫度,保持散熱良好。
四、輸出噪聲較大
噪聲是衡量電源模塊優(yōu)劣的一大關(guān)鍵指標(biāo),在應(yīng)用電路中,模塊周邊元器件的設(shè)計(jì)布局等也會(huì)影響輸出噪聲,哪些因素對輸出噪聲有較大影響呢?
電源模塊與主電路噪聲敏感元件距離過近;
主電路噪聲敏感元件的電源輸入端處未接去耦電容;
多路系統(tǒng)中各單路輸出的電源模塊之間產(chǎn)生差頻干擾;
地線處理不合理;
電源模塊輸入端的噪聲過大,未處理,直接耦合到電源模塊輸出端;
ZDS2024示波器測試對比模塊受到干擾與未被干擾的電源模塊輸出紋波噪聲,對比下圖如圖3所示:
未受外界干擾的紋波噪聲,Vz=104mV
未受外界干擾的紋波噪聲,Vz=734mV
解決方法:
1)將電源模塊盡可能遠(yuǎn)離主電路噪聲敏感元件或模塊與主電路噪聲敏感元件進(jìn)行隔離;
2)主電路噪聲敏感元件(如:A/D、D/A或MCU等)的電源輸入端處接0.1μF去耦電容;
3)使用一個(gè)多路輸出的電源模塊代替多個(gè)單路輸出模塊消除差頻干擾;
4)采用遠(yuǎn)端一點(diǎn)接地、減小地線環(huán)路面積。
五、電源模塊啟動(dòng)困難
在電源的應(yīng)用電路中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電源模塊輸出端電壓不正常,輸出端就是沒有任何輸出,電源模塊也無損壞,是什么原因呢?或許是電源模塊本身就無法啟動(dòng)?
外接電容過大(即容性負(fù)載過大),需要充電的時(shí)間變長,有些電源模塊在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能建立好輸出電壓,就會(huì)進(jìn)入過流保護(hù),從而模塊無輸出;
電子負(fù)載在CC模式下也會(huì)造成部分啟動(dòng)能力弱的電源模塊啟機(jī)不良,由于在CC模式下啟機(jī)的時(shí)候,其模擬的負(fù)載趨近于零,且反應(yīng)調(diào)節(jié)時(shí)間相對較長,絕大多數(shù)的電源模塊應(yīng)用的環(huán)境屬于純電阻模式;