電源模塊在電壓轉(zhuǎn)換過程中會產(chǎn)生能量損失,(雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān))這些損失會以發(fā)熱的形式出現(xiàn),從而導(dǎo)致模塊發(fā)熱,降低轉(zhuǎn)換效率,影響正常工作。這里談?wù)勲娫茨K下的常見原因和解決方案。
你用的是線性電源嗎?線性電源通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)管RW來改變輸出電壓。由于調(diào)節(jié)管相當(dāng)于一個電阻,電流通過電阻時會發(fā)熱,導(dǎo)致效率低下。為了防止功率模塊嚴(yán)重發(fā)熱,解決方法是加大散熱器、空氣冷卻、添加導(dǎo)熱材料或開關(guān)電源。
電源負(fù)載太小,即電源控制電路進(jìn)行負(fù)載阻抗比較大,電源對負(fù)載的輸出電流比較小。有些學(xué)生電源是不允許輕載的,否則可能會使電源設(shè)計電路輸出的直流工作提供電壓升高導(dǎo)致很多,造成對電源電路的損壞。電源模塊通過一般有最小負(fù)載限制,不同生產(chǎn)廠家會有所發(fā)展差異,不過我們一般為10%左右。如果沒有負(fù)載過輕,解決這些措施分析可以在輸出端并聯(lián)一個假負(fù)載。
電源過載,即電源電路負(fù)載電流短路,使電源電路輸出的電流較大,超出了電源的范圍。對于無過電流保護(hù)的電源模塊,輸出穩(wěn)壓、過電壓、過電流保護(hù)的解決方案是在輸入端外帶有過電流保護(hù)的線性調(diào)壓器。
如果環(huán)境溫度過高或散熱不良,使用電源模塊前應(yīng)考慮電源模塊的溫度等級和實際工作溫度范圍,可根據(jù)負(fù)載功率和實際環(huán)境溫度進(jìn)行降額設(shè)計。
現(xiàn)在的功率模塊向高功率密度發(fā)展緩慢,但散熱性能也出現(xiàn)了差。如果電源采用100w,vin24vout5v,采用單管正激電路,采用 uc3843b 芯片控制,無有源嵌入和同步整流,工作頻率為300khz。該模塊不能用于100w 長期運行,長期運行會使 mosfet 或次級二極管發(fā)生熱擊穿,以下分析看看是否可以改善問題。
第一種方法是增加一個MOSFET,并聯(lián)使用多個MOSFET并改變驅(qū)動。3843B不能驅(qū)動多個MOSFET,效果也不好,增加了成本,到現(xiàn)在也沒解決問題。第二種方法是添加一個次級二極管,并使用多個并聯(lián)連接,但它與第一種方法類似。以上兩種方法簡單用于分析,并沒有取得很好的效果。超高功率密度模塊的散熱性能需要提高。
總得來說,電源管理模塊的發(fā)熱和散熱措施與企業(yè)內(nèi)部控制元件、體積、絕緣結(jié)構(gòu)材料的導(dǎo)熱性能、壓緊力、殼的導(dǎo)熱性能、外部風(fēng)流等因素進(jìn)行有關(guān),一般從以上提出幾點問題入手。
審核編輯:符乾江
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