电源模块是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,电源模块一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。电源模块和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于电源模块,这一成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得电源模块技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为电源模块提供了广泛的发展空间。电源模块高频化是其发展的方向,高频化使电源模块小型化,并使电源模块进入更广泛的应用领域,特别是在领域的应用,推动了产品的小型化、轻便化。另外电源模块的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
半导体集成、电源模块封装和电路拓扑的进步将电源模块带入了一个全新的领域,电源模块正一步步向器件级发展。随着电源模块集成化和一致性设计的推进,模块的应用也日趋标准化,应用电路越来越简单,选型也变得相对容易。各电源模块厂商已经开始进行器件和电路的整合来尽量降低成本,提高竞争力。
电源模块内部存在哪些潜在问题?
1、电源模块内部的阻抗
相对较大的电源模块内阻对负载来讲有两点不利,首先是不利于负载稳压电路工作,更为不利的是负载电流的任何变化都会导致直流电源模块输出的起伏,这种起伏对测试结果的影响同脉冲与噪声对测试结果造成的影响完全相同。
2、电源模块脉动与噪声
理想的直流电源模块应提供纯净的直流,然而总有一些干扰存在,比如在开关电源模块输出端口叠加的脉动电流和高频振荡。这两种干扰再加上电源模块本身产生的尖峰噪声使电源模块出现断续和随意的漂移。
3、电源模块稳定度
当线电压或负载电流变化肘,直流电源模块的输出电压也会有所起伏。稳压程度由稳压电路的参数决定,参数是指滤波电容的容量和能量释放的速率。如果给电源模块供电的一个相对恒定的电源模块,那么只需基本的负载稳压。稳定度的大小一般定义为空载或满载时输出电压的百分比,或电压的变化值。
4、电源模块瞬态响应或恢复的解决
电源模块瞬态响应和恢复时间的大小表明输出负载突然变化时,电源模块稳压电路恢复正常电压能力的大小。
有两种参数来标定电源模块瞬态响应和恢复:
一是当负载突然发生变化时输出的偏离值;
二是输出恢复到原来值所用的时间。为统一起见,一般在负载变化10%时,用输出偏离峰值电压的毫优数标定输出偏离量,用输出恢复到正常值所用毫伏数标定恢复时间。比如用输出电流变化的50%到100%时所用的恢复正常值的时间。另有一些生产厂商,用更大的负载电流变化测定恢复时间。