你的電源模塊選對了嗎？7個(gè)知識點(diǎn)教會(huì )你

攻城獅華哥

電源技術(shù)博大精深，應用領(lǐng)域也是非常廣泛，從工業(yè)、汽車(chē)到光伏和醫療等都可以看到它的身影。一個(gè)完整的系統需要很多模塊組合起來(lái)，其中電源模塊是最關(guān)鍵的一部分。對于工程師們而言，電源模塊發(fā)熱是經(jīng)常遇到的難題，本文帶大家來(lái)認識下電源模塊發(fā)熱的原因及對應的預防措施。

一、電源模塊發(fā)熱的4個(gè)常見(jiàn)原因

電源模塊發(fā)熱問(wèn)題會(huì )嚴重危害模塊的可靠性，使產(chǎn)品的失效率將呈指數規律增加。高溫會(huì )導致電解電容的壽命降低、變壓器漆包線(xiàn)的絕緣特性降低、晶體管損壞、材料熱老化、低熔點(diǎn)焊縫開(kāi)裂、焊點(diǎn)脫落、器件之間的機械應力增大等現象。危害如此之大，所以在實(shí)際設計中，盡可能要避免電源模塊發(fā)熱嚴重導致整個(gè)系統損壞。

1. 應用場(chǎng)景錯誤

線(xiàn)性電源中常用的是LDO穩壓器，其特點(diǎn)是線(xiàn)性調整，輸出電壓波動(dòng)小，外圍器件少，成本低，適合負載較小，對電壓精度要求高的應用場(chǎng)景。

但是其天生的弊端是靠能量消耗的方式來(lái)進(jìn)行降壓，所以輸出電流一般不會(huì )太高�？梢院�(jiǎn)單理解為L(cháng)DO線(xiàn)性穩壓器是具有一定的內部阻抗，電流經(jīng)過(guò)時(shí)，將一部分能量消耗掉了，流經(jīng)的電流越大，消耗的能量就越多，LDO穩壓器的發(fā)熱量就越大。

所以如果將LDO使用在負載電流過(guò)大的場(chǎng)景中，發(fā)熱量就會(huì )非常之大。

2. 效率太低

在DCDC開(kāi)關(guān)電壓調整器中，核心的關(guān)鍵是在內部集成的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管Q1和Q2，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)的品質(zhì)決定了整個(gè)DCDC電壓調整器的效率，市面上大部分DCDC電壓調整器的效率可以達到90%以上，當你如果選用效率過(guò)低的時(shí)，多余的能量還是以熱能的形式消耗了，主要是Q1和Q2的內阻消耗電流。

3.負載電流過(guò)高

有人的地方就有江湖，同樣，有電流存在的地方就有發(fā)熱。

通常所有的電源模塊都規定了額定輸出電流參數，這是對應電源調整芯片或者電源模塊額定允許的最大電流值，如果超出此額定電流后，不一定會(huì )立馬損壞，因為不管是電源芯片自身，還是設計好的電源模塊，都有對應的散熱措施。

但如果負載電流超出額定值，那么意味著(zhù)也就超出原本的散熱方案，所以過(guò)高的熱量會(huì )導致電源芯片或電源模塊損壞。 在實(shí)際設計中，電源模塊的散熱好壞與PCB的布局及有效覆銅面積有很大關(guān)系，而這一點(diǎn)在設計定型時(shí)就已確定了其能夠承受的熱量，所以不要讓電源超負荷工作。

通常我們推薦按照負載最大工作電流值的80%進(jìn)行降額設計選型。比如負載最大需求1A電流，那么推薦使用至少能穩定持續提供1.25A輸出的電源芯片或電源模塊。

DCDC電源模塊PCB設計圖

4.環(huán)境溫度過(guò)高

任何電子元器件都有其標稱(chēng)的工作使用溫度范圍，比如普通消費類(lèi)元器件的推薦工作溫度范圍0°C-70°C，做成電子產(chǎn)品后根據所使用的各個(gè)元器件的的耐溫及產(chǎn)品自身散熱情況，通常定義產(chǎn)品使用的環(huán)境溫度0°C-40°C。

這里有個(gè)惡性循環(huán)，任何元器件的效率或者性能都會(huì )隨著(zhù)溫度的升高而下降，所以一旦由于工作溫度高導致電源模塊效率下降，那么效率下降后電源模塊自身發(fā)熱就會(huì )加劇，從而導致整體熱量進(jìn)步一增加，從而進(jìn)入死循環(huán)，最終可能導致整個(gè)電源系統失效。

二、所以如何才能正確的選用電源呢？

7招教會(huì )你：

① 明確自己的應用需求；

② 選用合適額定參數，比如輸入電壓范圍、輸出電壓范圍、輸出電流等。

③ 選擇效率高的，通常需要選擇效率在90%以上。

④ 確認所選電源模塊是否采用高質(zhì)模塊量元器件。

⑤ 確認電源模塊或者電源IC是否具有過(guò)熱，過(guò)載保護功能。

⑥ 電源模塊的電路板是否涂有三防漆；

⑦ 電源模塊有CE、UL認證、ROHS認證。

總得來(lái)說(shuō)，電源模塊決定了整個(gè)電子系統是否能夠持續穩定的工作，所以選擇合適的電源是設計的根本，華秋商城特別推出工程師專(zhuān)區：工程師專(zhuān)區_華秋商城， 多款高可靠電源模塊任君選擇。