电源模块的优点
1、设计简单
目前市场上种类繁多,有AC-DC、DC-DC、高压等模块,只需选择适合的一款电源模块,配上少量分立元件即可使用。模块内部高集成电路,使设计更加紧凑,供应商还可以提供***的技术支持和系统解决方案。在同步压转换器中,引起电磁干扰的主要开关波形是由Q1和Q2产生的,也就是每个场效应管在其各自导通周期内从漏极到源极的电流di/dt。与分立式较大的分别是厂商可以提供模型、外围电路、模块各参数曲线等重要数据。
2、节省成本和时间
电源模块有多种输入输出选择,并且可以重复加或交叉加,构成积木式组合电源,从而实现多路输入输出。相比分立式,调试更加简单安全,使设计应用大大简化,缩短开发时间。
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还有一点至重要的,新改进的电路产生的问题可能比原先的还要严重。换句话说,尽管延长过渡时间可以减少电磁干扰,但其引起的热效应也随之成为重要的问题。有一种控制电磁干扰的方法是用全集成电源模块代替传统的直流到直流转换器。为了减小或消除这种损耗,功率场效应管宜采用零电压开通方式(ZVS)。电源模块是含有全集成功率晶体管和电感的开关稳压器,它和线性稳压器一样可以很轻松地融入系统设计中。模块开关节点的回路面积远小于相似尺寸的稳压器或控制器,电源模块并不是新生事物,它的面世已经有一段时间了,但是直到现在,由于一系列问题,模块仍无法有效散热,且一经安装后就无法更改。
直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离 式DC/DC转换器。隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种。DC/DC转换器 有正激式(DoubleTransistor Forward Converter),反激式(Double Transistor Flyback Converter)、推挽式(Push-Pull Converter) 和半桥式(Half-Bridge Converter)四种。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用,GTR驱动困难,开关频率低,逐渐被IGBT和MOSFET。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。
软开关DC/DC转换器的开关管,在开通或关断过程中,或是加于 其上的电压为零,即零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS),或是通过开关管的电流为零,即零电流开关(Zero-Current·Switching,ZCS)。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗,以及开关过程中激起的振荡,使开关频率可以大幅度提高,为转换器的小型化和模块化创造 了条件。功率场效应管(MOSFET)是应用较多的开关器件,它有较高的开关速度,但同时也有较大的寄生电容。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流。它关断时,在外电压的作用下, 其寄生电容充满电,如果在其开通前不将这一部分电荷放掉,则将消耗于器件内部,这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗,功率场 效应管宜采用零电压开通方式(ZVS)。
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