電源模塊以高集成度、高可靠性、簡化設(shè)計等多重優(yōu)勢,受到許多工程師的青睞,但即便使用相同的模塊,不同的用法也會導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性大相徑庭。使用不當,非但不能發(fā)揮模塊的優(yōu)勢,還可能降低系統(tǒng)可靠性。
1.兩級浪涌防護電路,使用不當適得其反
電源模塊體積小,在EMC要求比較高的場合,需要增加額外的浪涌防護電路,以提升系統(tǒng)EMC性能。如圖1所示,為提高輸入級的浪涌防護能力,在外圍增加了壓敏電阻和TVS管。但圖中的電路(a)、(b)原目的是想實現(xiàn)兩級防護,但可能適得其反。如果(a)中MOV2的壓敏電壓和通流能力比MOV1低,在強干擾場合,MOV2可能無法承受浪涌沖擊而提前損壞,導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。同樣的,電路(b),由于TVS響應(yīng)速度比MOV快,往往是MOV未起作用,而TVS過早損壞。
增加一個電感,構(gòu)成兩級防護電路。如電路(c)、(d)所示,串入一個電感,將防護器件分隔成兩級,對高頻浪涌脈沖,電感具有較大的阻抗,因此首先起作用的是前端的壓敏電阻,而后端的壓敏和TVS能夠進一步吸收殘壓保護模塊。另外,即使是單級防護,增加電感也能起到一定的作用,避免浪涌電壓直接加到模塊輸入端。
2.輸出濾波電容過大,導(dǎo)致模塊異常
電源模塊輸出端通常推薦增加一定的濾波電容,但在使用過程中,由于認識不足等原因,使用了過大的輸出濾波電容,既增加了成本又降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
如圖2中的電路(a)所示,一個3W的模塊,輸出使用了2000uF的電容,而通過查閱產(chǎn)品手冊了解到,模塊建議最大輸出電容為800uF。輸出電容過大可能導(dǎo)致啟動不良,而對于不帶短路保護的微功率DC-DC模塊,輸出電容過大甚至可能導(dǎo)致模塊永久損壞。
3.接開關(guān)電源芯片,注意啟動不良
如圖3所示,電源模塊的輸出電壓是逐漸建立的,電路(a)的LM2576沒有設(shè)計欠壓鎖定,在VIN電壓較低時即開始啟動,若OUT負載過重,可能被24V模塊誤判為短路或容性負載過大,從而導(dǎo)致啟動不良。