DC/DC 模塊電源以(yi)其體積小(xiao)巧、性能卓(zhuo)異、使用方便的顯著特點，在通(tong)信(xin)、網絡、工控(kong)、鐵路(lu)、軍事(shi)等領域日益得到廣泛的應用。

很多系(xi)統設(she)(she)計(ji)(ji)人員已(yi)經意識到：正(zheng)確(que)合(he)理(li)(li)地選(xuan)用DC/DC模(mo)塊(kuai)電(dian)(dian)源(yuan)，可以(yi)省卻電(dian)(dian)源(yuan)設(she)(she)計(ji)(ji)、調(diao)試方面的(de)(de)麻煩，將主要精力集中在自己專業的(de)(de)領(ling)域(yu)，這(zhe)樣不僅可以(yi)提高整體系(xi)統的(de)(de)可靠性(xing)和設(she)(she)計(ji)(ji)水(shui)平，而且更重要的(de)(de)是縮短了(le)整個產品的(de)(de)研發(fa)周期，為在激烈的(de)(de)市(shi)場競(jing)爭中領(ling)先致勝贏得了(le)寶貴(gui)商機。那么，怎樣正(zheng)確(que)合(he)理(li)(li)地選(xuan)用DC/DC模(mo)塊(kuai)電(dian)(dian)源(yuan)呢，筆者將從DC/DC模(mo)塊(kuai)電(dian)(dian)源(yuan)開發(fa)設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)(de)角度，結合(he)模(mo)塊(kuai)電(dian)(dian)源(yuan)推廣使用過程中得到的(de)(de)用戶(hu)信(xin)息(xi)反饋(kui)，談(tan)(tan)一談(tan)(tan)這(zhe)方面的(de)(de)問題(ti)，以(yi)供廣大系(xi)統設(she)(she)計(ji)(ji)人員參考。

DC/DC模塊電源的(de)選擇

選擇使用DC/DC模(mo)塊電(dian)源除(chu)了最基本的電(dian)壓轉(zhuan)換功(gong)能(neng)外，還有以下幾個方面需要考慮：

1． 額定功率

一(yi)(yi)般(ban)建(jian)議實際使用功(gong)率是(shi)模(mo)塊(kuai)電(dian)源額定(ding)(ding) 功(gong)率的30～80%為宜(yi)（具體(ti)比例(li)大小(xiao)還與其(qi)他因素有(you)(you)關，后面(mian)(mian)將會提到。），這(zhe)(zhe)個功(gong)率范圍內模(mo)塊(kuai)電(dian)源各方面(mian)(mian)性(xing)(xing)能(neng)發揮都比較(jiao)充分而且(qie)穩(wen)定(ding)(ding)可靠。負載(zai)太(tai)(tai)輕(qing)造成(cheng)資源浪費，太(tai)(tai)重則對溫升、可靠性(xing)(xing)等(deng)不(bu)利。所有(you)(you)模(mo)塊(kuai)電(dian)源均有(you)(you)一(yi)(yi)定(ding)(ding)的過載(zai)能(neng)力，例(li)如(ru)以下公(gong)司產品可達(da) 120～150%，但是(shi)仍不(bu)建(jian)議長時(shi)間工作(zuo)在過載(zai)條件下，畢竟這(zhe)(zhe)是(shi)一(yi)(yi)種短時(shi)應急之計。

2．封裝形(xing)式

模(mo)塊(kuai)電(dian)源的封裝(zhuang)形(xing)式多種多樣(yang)，符合國際(ji)標(biao)準(zhun)的也(ye)有(you)，非(fei)標(biao)準(zhun)的也(ye)有(you)，就同(tong)一公司產品而言，相同(tong)功率(lv)產品有(you)不(bu)同(tong)封裝(zhuang)，相同(tong)封裝(zhuang)有(you)不(bu)同(tong)功率(lv)，那么怎么選擇(ze)封裝(zhuang)形(xing)式呢？主要有(you)三個(ge)方面：

① 一定功率(lv)條(tiao)件下體積要盡量小，這樣才能給系統(tong)其他(ta)部(bu)分更多空間更多功能；

 ② 盡量選擇符合國際(ji)標準封(feng)裝的產品，因為兼容性較好，不局限于一兩(liang)個供貨(huo)廠家；

③ 應具有可(ke)擴展性，便于系(xi)統擴容和升(sheng)(sheng)級。選擇一種封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)，系(xi)統由于功能升(sheng)(sheng)級對電源(yuan)功率的要求提高,電源(yuan)模塊(kuai)(kuai)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)依然(ran)不(bu)變,系(xi)統線路(lu)板(ban)設計可(ke)以(yi)不(bu)必(bi)改(gai)動,從而(er)大大簡化了(le)產(chan)(chan)(chan)品(pin)升(sheng)(sheng)級更新換(huan)代，節約時間。以(yi)鼎立信公(gong)司大功率模塊(kuai)(kuai)電源(yuan)產(chan)(chan)(chan)品(pin)為(wei)例(li)：全(quan)(quan)部符(fu)合國際標準，為(wei)業界(jie)廣泛采(cai)用(yong)的半(ban)磚(zhuan)、全(quan)(quan)磚(zhuan)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)，與VICOR、 LAMBDA等著名品(pin)牌完全(quan)(quan)兼容，并且半(ban)磚(zhuan)產(chan)(chan)(chan)品(pin)功率范圍覆蓋50～200W，全(quan)(quan)磚(zhuan)產(chan)(chan)(chan)品(pin)覆蓋100～300W。

3．溫(wen)度范圍與降(jiang)額使(shi)用

一般廠家的(de)模(mo)塊電(dian)(dian)源(yuan)都有(you)幾個(ge)溫度范圍(wei)產品可供選(xuan)(xuan)用：商(shang)品級(ji)、工業級(ji)、軍用級(ji)等，在選(xuan)(xuan)擇(ze)模(mo)塊電(dian)(dian)源(yuan)時一定(ding)要(yao)考(kao)慮實際需要(yao)的(de)工作溫度范圍(wei)，因為(wei)溫度等級(ji)不(bu)(bu)(bu)同(tong)材(cai)料和(he)制造工藝(yi)不(bu)(bu)(bu)同(tong)價格就相差很大(da)，選(xuan)(xuan)擇(ze)不(bu)(bu)(bu)當還會影響使用，因此不(bu)(bu)(bu)得(de)不(bu)(bu)(bu)慎重考(kao)慮。可以有(you)兩種選(xuan)(xuan)擇(ze)方法：

一(yi)是根據使用功率和封裝(zhuang)形式(shi)選擇(ze)，如(ru)果在體(ti)積（封裝(zhuang)形式(shi)）一(yi)定的(de)條(tiao)件下實際(ji)使用功率已經接近(jin)額定功率，那(nei)么模塊標稱的(de)溫度范圍(wei)就(jiu)必須嚴(yan)格(ge)滿足實際(ji)需要甚至略有裕量。

二是根據溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍(wei)來選(xuan)，如果由于成本考慮選(xuan)擇了較小(xiao)(xiao)溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍(wei)的(de)產(chan)品(pin)，但有時(shi)也有溫(wen)度(du)(du)逼(bi)近(jin)極限的(de)情況，怎么(me)(me)辦呢？降(jiang)額使用(yong)。即選(xuan)擇功率或封裝(zhuang)更(geng)大一些(xie)的(de)產(chan)品(pin)，這樣“大馬拉(la)小(xiao)(xiao)車”，溫(wen)升要(yao)(yao)(yao)低一些(xie)，能夠從一定程度(du)(du)上(shang)緩解這一矛盾(dun)。降(jiang)額比例(li)隨功率等級(ji)不(bu)同(tong)而不(bu)同(tong)，一般50W以(yi)上(shang)為 3～10W/℃。總之要(yao)(yao)(yao)么(me)(me)選(xuan)擇寬溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍(wei)的(de)產(chan)品(pin)，功率利(li)用(yong)更(geng)充(chong)分，封裝(zhuang)也更(geng)小(xiao)(xiao)一些(xie)，但價格較高；要(yao)(yao)(yao)么(me)(me)選(xuan)擇一般溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍(wei)產(chan)品(pin)，價格低一些(xie)，功率裕(yu)量和封裝(zhuang)形式就得(de)大一些(xie)。應折衷考慮。

4．工作頻(pin)率

一(yi)般而言工(gong)(gong)作頻(pin)率(lv)越高(gao)，輸(shu)出紋波噪聲(sheng)就更小(xiao)，電源(yuan)(yuan)動態響應(ying)也(ye)更好，但是(shi)(shi)對(dui)元器件特別是(shi)(shi)磁性(xing)材料的(de)要求(qiu)也(ye)越高(gao)，成本會有(you)增加，所(suo)以國內(nei)模塊電源(yuan)(yuan)產品開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)多為在300kHz以下，甚(shen)至有(you)的(de)只有(you)100kHz左右(you)，這樣就難以滿足負載(zai)變條件下動態響應(ying)的(de)要求(qiu)，因此高(gao)要求(qiu)場合(he)應(ying)用要考慮(lv)采用高(gao)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)的(de)產品。另(ling)外一(yi)方面當(dang)模塊電源(yuan)(yuan)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)接(jie)近信(xin)號工(gong)(gong)作頻(pin)率(lv)時容易引起差拍振蕩，選用時也(ye)要考慮(lv)到這一(yi)點。鼎(ding)立信(xin)模塊電源(yuan)(yuan)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)最(zui)高(gao)可達(da)500kHz，具有(you)優良(liang)的(de)輸(shu)出特性(xing)。

5．隔離電壓

一般場合(he)使用(yong)對(dui)模塊電源(yuan)隔離電壓要求不是很高(gao)，但是更高(gao)的(de)隔離電壓可以保證(zheng)模塊電源(yuan)具有(you)更小的(de)漏電流，更高(gao)的(de)安全性和可靠(kao)性，并且EMC特性也(ye)更好一些(xie)，因此目前業界普遍的(de)隔離電壓水平為(wei)1500VDC以上。

6．故(gu)障保護功(gong)能(neng)

有關統計數(shu)據表明，模(mo)(mo)塊電(dian)源在(zai)預期(qi)有效(xiao)時間內失(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)主要(yao)原因(yin)是外(wai)部故(gu)障條件下損壞。而正(zheng)常使用失(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)機率是很低的(de)(de)(de)。因(yin)此延長模(mo)(mo)塊電(dian)源壽(shou)命、提(ti)高系統可靠性的(de)(de)(de)重要(yao)一環是選(xuan)擇保(bao)護(hu)功(gong)能完善(shan)的(de)(de)(de)產品(pin)，即在(zai)模(mo)(mo)塊電(dian)源外(wai)部電(dian)路出現故(gu)障時模(mo)(mo)塊電(dian)源能夠自動(dong)進入(ru)(ru)保(bao)護(hu)狀態而不至于(yu)永久失(shi)效(xiao)，外(wai)部故(gu)障消失(shi)后應能自動(dong)恢復正(zheng)常。模(mo)(mo)塊電(dian)源的(de)(de)(de)保(bao)護(hu)功(gong)能應至少包括輸入(ru)(ru)過(guo)壓、欠壓、軟啟動(dong)保(bao)護(hu)；輸出過(guo)壓、過(guo)流、短(duan)路保(bao)護(hu)，大功(gong)率產品(pin)還應有過(guo)溫(wen)保(bao)護(hu)等。

7．功耗和效率

根據公(gong)式(shi)，其中Pin、Pout、P耗(hao)(hao)(hao)(hao)分別為模(mo)塊電(dian)源輸(shu)入、輸(shu)出(chu)功(gong)(gong)率和自身功(gong)(gong)率損耗(hao)(hao)(hao)(hao)。由(you)此 可(ke)以看出(chu)，輸(shu)出(chu)功(gong)(gong)率一定條件(jian)下，模(mo)塊損耗(hao)(hao)(hao)(hao)P耗(hao)(hao)(hao)(hao)越小，則效率越高，溫升(sheng)就低，壽命更(geng)長(chang)。除了滿載正常損耗(hao)(hao)(hao)(hao)外，還有兩(liang)個損耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)得注(zhu)意：空載損耗(hao)(hao)(hao)(hao)和短(duan)路(lu)(lu)損耗(hao)(hao)(hao)(hao)（輸(shu)出(chu)短(duan)路(lu)(lu)時(shi)模(mo)塊電(dian)源損耗(hao)(hao)(hao)(hao)），因(yin)為這兩(liang)個損耗(hao)(hao)(hao)(hao)越小，表明模(mo)塊效率越高，特別是短(duan)路(lu)(lu)未(wei)能及時(shi)采取措(cuo)施的情況下，可(ke)能持續較(jiao)長(chang)時(shi)間，短(duan)路(lu)(lu)損耗(hao)(hao)(hao)(hao)越小則因(yin)此失(shi)效的機(ji)率也大大減小。當(dang)然損耗(hao)(hao)(hao)(hao)越小也更(geng)符合節(jie)能的要求。

總之，電(dian)(dian)源模塊和其(qi)它(ta)元器件一樣只有精心選擇、合理應用才(cai)能使其(qi)性(xing)能得到(dao)最(zui)大發揮，可靠性(xing)得到(dao)充分保障，模塊電(dian)(dian)源也才(cai)會被更廣泛地采用！