电源模块型号(电源模块型号大全)
电源模块型号命名规则
1、WRA2405MD-6W降压隔离DC-DC电源模块,正负±5V双路输出变换器
2、3.3V电源模块AMS1117-3.3V降压稳压模块板
以上具体参数请自行以题目的关键词到网上查找。
电源模块型号PN80I5A什么块代换
按现代电力电子的应用领域,我们把模块电源划分如下:绿色模块电源高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,时也促进了模块电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。 计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色模块电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。高频开关通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离模块电源,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。(DC/DC)变换器DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求模块电源实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次模块电源,功率密度有较大幅度的提高。不间断电源(UPS)不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。变频器模块电源变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。逆变式模块电源高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了大功率IGBT逆变电源可靠性。国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。高压直流模块电源大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。电力有源滤波器传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。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;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。分布式供电系统分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展,各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加,应用领域不断扩大。分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
电源模块型号大全
电源模块的出现,将嵌入式工程师从繁重的电源设计工作中解脱出来。但电源模块的种类繁多,我们在日常电路设计中该如何考虑选型呢?
在日趋激烈的市场竞争中,产品的快速设计与开发无疑已经成为领先致胜、快速占领商机的必要条件。在项目经理的“鞭策”和项目周期越来越短的普遍情况下,模块化开发,平台化开发,方案引用式开发模式已经被越来越多的系统设计人员和硬件工程师接受使用。
任何一个电子产品的开发,都逃不开电源的设计。如果将产品比作人,那么电源就好比一个人的心脏,心脏的健康与否,关乎到人的生死存亡。同样,电源的设计优劣,轻则影响整个产品的性能,重则影响整个项目的成败。而电源设计,又以其专业程度高,调试周期长,故障排查难等特点,让“攻城狮”们深恶痛绝。
在此等大背景下,模块电源应运而生,为“攻城狮”们带来了福音。其中DC/DC电源模块又以其体积小巧、性能优异、使用方便、综合成本低等显著特点,在通信、网络、工控、铁路等领域得到广泛的应用。
那么,在型号繁多,参数各不相同,品牌众多的电源模块中,怎样筛选出既合适,性价比又高的DC/DC电源模块呢?一般标准选型方法大家都比较熟悉,这次我们讲点不一样的,讲讲嵌入式系统设计时DC/DC电源模块选型时比较容易纠结的几个问题。
一、“隔离”or“非隔离”?
“这部分电路到底需不需要隔离?”这基本上是每一个嵌入式系统工程师都会思考的问题。
从隔离的目的来说,可以将隔离分为安全隔离和噪声隔离两大类。由于嵌入式系统的应用广泛性,在硬件设计中,经常会遇到多电压供电,数模混合,高速低速信号同板等复杂的情况,处理稍有不慎,就会引入干扰,轻则降低产品性能,重则干扰通信甚至引起系统重启、瘫痪等。此时,隔离就显得尤为重要,在嵌入式系统的设计中,一般都会选择使用隔离电源模块对PCB不同区块进行隔离供电,从最大限度上减少噪声干扰,提高系统稳定性。
图2致远电子3W宽压隔离电源模块
另外,在含有工业总线的嵌入式系统中,常常会面临浪涌、电弧干扰、雷击等恶劣环境,因此需要将总线部分和嵌入式系统部分进行安全隔离。隔离不仅能消除接地环路的干扰,还能阻隔外界恶劣环境因素影响通过总线进入核心系统,保证核心系统安全的作用。
二、“性能”VS“成本”?
“性能”和“成本”是一对相爱相杀的冤家,让多少工程师面临两难的选择,多少辛辛苦苦做的方案,由于成本问题不得不放弃。是为了性能不顾成本?还是为了成本牺牲性能?怎样平衡性能和成本,这是在产品设计中亘古不变的话题。
图3性能和成本之争
对于同样输入输出电压的DC/DC电源模块来说,输出功率和工作温度范围是影响其成本的主要因素。电子器件工作温度范围一般分为:商业级(0~70℃)、工业级(-40~85℃)、车规级(-40~105℃)、军品级(-55~125℃)等。由于温度等级不同,对材料和制造工艺的要求不同,模块成本就相差很大了。
如果在体积(封装形式)一定的条件下实际使用功率已经接近模块额定功率,那么模块标称的温度范围就必须严格满足实际使用需求甚至略有余量。如果由于成本考虑选择了较小温度范围的产品,实际使用温度已经逼近模块极限温度的情况,怎么办呢?这时可以采用降额使用的办法,即选择功率或封装更大一些的产品,这样“大马拉小车”,温升低,能够从一定程度上缓解这一矛盾。
总之要么选择宽温度范围的产品,功率利用更充分,封装也更小一些,但价格较高;要么选择一般温度范围产品,价格低一些,功率余量和封装形式就得大一些。到底怎样选择,就需要根据实际的情况,综合考虑了。
三、功率余量留多少?10%?20%?30%?
“设计余量”,一个让人又爱又恨的指标。余量设计的本质是预防意外,它虽然与品质无关,但余量设计不足,会存在质量问题的隐患,余量设计过大,又会造成成本的升高。
由于嵌入式系统应用的广泛性,负载也具有多样性,有的是阻性负载,有的是感性或容性负载,有的负载较稳定,有的负载波动较大,有的甚至还会有空载、或满载、或瞬间负载变大、或瞬间负载跌落的情况发生,这给确定电源模块的功率等级造成一定的难度。
图4嵌入式开发应用广泛
一般情况下,负载电流的大小是决定功率的关键因素,为考虑到嵌入式系统设计的稳定性和抗意外能力,建议根据实际情况,最小预留20%的设计余量,既实际使用中最大功率不超过电源模块额定功率的80%,在这个功率范围内电源模块各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。如果余量太大,造成资源浪费,如果余量太小则不利于温升和可靠性。
对于波动较大的负载,设计应当满足峰值电流不超过电源模块最大承受范围的基本原则,再根据负载波动的频率,适当的加大设计余量的方法,尽量提高可靠性。
四、隔离电压越大越好?
非也非也!
隔离电压,是隔离型DC/DC电源模块的一个重要指标,一般分1000VDC、1500VDC、2000VDC、3000VDC、6000VDC等规格,是指在一定时间内(通常是1秒)电源模块所能承受的、施加在输入端和输出端之间的最高电压。隔离电压等级越高,电源模块内部的保护器件和设计工艺要求就越高,从根本上讲,就是成本越高。那么怎样选择合适的隔离电压呢?
电源模块的隔离电压,需要根据应用场合来选择。一般场合使用对电源模块隔离电压要求不是很高,但是更高的隔离电压可以保证模块电源具有更小的漏电流,更高的安全性和可靠性,并且EMC特性也更好一些,加之嵌入式系统核心器件集成度高,封装小,相对比较脆弱,因此一般应用业界,普遍的隔离电压水平为1500VDC或以上。但在一些特殊的行业,比如医疗,户外通信基站,高压电力等,对电源模块的隔离度要求则更高。
在科技高速发展的当下,产品快速开发已经成为常态化,嵌入式系统强大的处理能力,弱化了硬件设计,将大量的工作交给了软件。标准化的硬件平台,标准的接口,丰富的驱动,使产品快速成型推向市场成为可能。在越来越紧凑的项目周期下,越来越多的嵌入式系统设计工程师已经强烈的认识到:正确合理地选用DC/DC电源模块,不但可以省去电源设计、调试方面的麻烦,而且可以提高整体系统的可靠性和设计水平,更重要的是,缩短了整个产品的研发周期。
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迪龙各系列DC/DC电源模块
众所周知电源是个万亿级的市场,DC/DC电源模块与AC/DC相比,具有更广阔的市场前景。
迪龙科技在国内外DC/DC电源模块领域是很厉害的头部公司存在。
公司以军工电源模块起家,产品后来逐步扩展到民用领域,在军工电源领域是全球领先的企业。
迪龙成立20周年合影
其DC/DC电源模块具有尺寸更小、效率更高、可靠性稳定性高、单价更低等优势。
01
一般DC/DC电源模块可分为消费级、工业级、军用级等。
而迪龙科技电源模块属于军用级产品,产品的安全性、稳定性更高,质量更加可靠。
公司引针焊接型和端子接线型DC/DC电源模块与市场上各领域产品兼容性高。
图片来源于网络
迪龙科技新一代的DC/DC电源模块加强了电磁兼容设计,可在强电磁环境工作。
并且具有低EMC特性,已通过欧盟CE产品认证。
除此之外,还进行了抗震性设计,满足军用电源模块要求,可做车载电源使用。
其采用一体化灌封加强了防腐、防潮、防震性能,增加了导热性,加强了产品可靠性。
故障保护功能也做了增强,如输入过压、欠压、软启动保护,输出过压、过流、短路、过温保护等。
迪龙电源模块典型特征
公司在充分了解市场的需求下,研发设计的DC/DC电源模块,工作效率达到80%-90%以上。
02
石家庄迪龙科技有限公司创建于90年代末,于2002年正式注册成立。
迪龙厂区实景拍摄
迪龙科技是一家集研发、生产、销售于一体的高新技术型企业,业务板块主要有两大分支,以电源模块和车载电源生产为主导。
公司产品广泛应用在工业、汽车、铁路、电力、医疗、军工、航天、煤矿、通信等多个领域。
为适应国际竞争以及响应中国创造,集团2006年加大了产品的研发能力。
高薪聘请了一批有着多年开关电源研发经验的专家以及工程师,凝聚成了一支有较强研发能力的专业团队。
迪龙工作人员专注研发新产品
迪龙科技自主研发的高压200Vdc-450Vdc输入和50Vdc-185Vdc输入,低压DC5V、12V、24V、48V输出等国际标准半砖200W、全砖1000W、大全砖1500W系列产品较国内同行业有一定的优势,在国际同行业水平中处于前列。
迪龙科技以创新的研发技术、卓越的制造能力、完善的服务体系获得客户的高度认可和信赖。
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电源模块型号大全图解
模块电源(BMP)因其高效、安全、可靠、系统升级容易等特点,广泛的应用于工业自动化、继电保护、配网自动化、轨道交通、汽车电子、航空航天等高可靠性高性能的领域。正确合理地选用DC/DC模块电源,可以省却电源设计、调试方面的麻烦,将主要精力集中在自己专业的领域,这样不仅可以提高整体系统的可靠性和设计水平,而且更重要的是缩短了整个产品的研发周期。
本文结合笔者20多年从事模块电源的设计、应用和市场的经验,从模块电源技术发展趋势的角度,系统地介绍模块电源统型思路和选型。希望帮助客户在规格系统供电方案和模块电源的选型提供帮助,提高系统的可靠性、安全性及产品的迭代和扩容性。
Case1:笔者最近与一家行业龙头客户沟通,发现其电源模块的种类有300多种,同样的10W功率,24V输入、5V输出的产品型号多大10多种,有DIP24引脚封装的,有1”x1”引脚封装的,2”x1”引脚封装的,有18~36V输入的,有9~36V输入的,有带和不带Enable使能引脚的,也有带Trim功能和无Trim功能的,分散到具体的每个型号的需求量不大。采购、计划和仓库为此甚是苦恼。
Case2:最近接到一家客户的寻源需求,因为原来选用的模块厂商型号停产而要寻求替代,原型号是一个主流非通用的引脚封装方式,市面上很难找得到Pin-Pin兼容的直接替代。客户的系统价值100多万,系统产品生命周期长,因项目初期电源模块的选型和规划问题,而需要修改系统PCB升级改版,导致不必要的投入、资源浪费和改版的风险等。
为满足市场对电源性能不断提高的要求,DC/DC模块电源一直向高效率、高功率密度、高频化、数字化、宽输入电压范围、低压大电流、低噪声、小型化、高可靠性、小型化和标准化的方向发展。
自1996年朗讯(Lucent)推出半砖电源模块,模块电源在近20年得到了高速的发展。笔者从2003年开始从事模块电源的工作,目睹了模块电源的高速发展过程。以1/4砖通信用模块电源为例,从笔者第一次2003年接触开模块电源开发,1/4砖模块的效率为87%,功率为60W,到2020年,1/4砖模块电源的效率达到效率98%,功率达到1200W。效率提升了11%,功率密度提升20倍。
高效率:随着半导体技术、工艺的发展,低导通阻抗、低开关损耗的新型功率器件不断涌现,以及软开关技术的成熟和应用,促进了模块电源的效率的进一步提高;
高功率密度、小型化:随着平面变压器、平面电感技术、多层厚铜PCB工艺和技术、和宽禁带半导体材料(GaN)的发展与成熟,促进了模块电源的高频化、小型化发展。尤其是GaN功率器件的发展,因其良好的高频开关和低损耗的优点,将进一步显著的推动模块电源功率密度和小型化。同时,得益于有源器件的集成化,磁集成、埋阻、埋容等无源器件的集成技术,3D集成封装技术及散热技术的发展,模块电源的高功率密度和小型化将进一步持续发展;
智能化:随着数字电源管理芯片的成熟和发展,推动了模块电源的数字化发展,数字控制电源因其灵活的控制方式、结构化模块化设计,精确的精度控制和调节,出色的动态响应性能及强大的故障响应和侦测等特点,模块电源的数字化控制和智能化通信监控将是必然的趋势。特别是在中高功率的模块电源和动态中间母线供电架构系统中将会得到广泛的应用;
高可靠性:目前市场上的模块电源主要应用在通讯、电力、轨道交通、航空航天及军工等领域,相关领域对模块电源的可靠性和稳定性提出了极高的要求。随着有源和无源器件的集成度提高,数字控制芯片的成熟,减少了模块电源的器件数量,同时随着效率的提升和散热技术的发展,以及模块电源生产和组装工艺的进步,将大大促进了模块电源的可靠性提升。
随着通信、计算机网络等信息技术的飞速发展,各种大规模、超大规模集成电路在电子设备中的应用也越多,对DC供电系统的要求也越来越高,要求电源多种不同的供电电压、更快的动态响应,高可靠性,高效率等。这些复杂、严格的要求,必须从系统及的角度上对供电架构进行优化改进,并结合模块电源本身的技术发展,从而在整体上提升系统设备供电的系统性、高效率、高可靠性达到满足要求的供电方案。
直流供电架构:
直流供电架构主要分为集中式供电架构、分布式供电架构和中间母线式供电架构。
集中式供电架构:
集中式供电架构(CentralizedPowerArchitecture)与早先的线性电源相比,体积小、重量轻、成本低、散热及电磁兼容容易集中处理,不占用系统其它电路板的空间等优点。但在供电可靠性、扩展性等方面有很大的*限性。
集中供电的适应场合:系统涉及的功能较单一,故障后对单一或少数用户影响,对实时维修要求不高,产品成熟,一般不需要备份,系统对各路电压间相互影响不是很敏感,供电到负载损失的功率较小。
分布式供电架构:
分布式供电架构(DistributedPowerArchitecture)是指系统由前端变换器提供指定的母线电压,再根据负载的不同,由相应的DC/DC模块电源将母线电压转换成负载所需的电压。
与传统的集中式供电相比,分布式供电架构提高了供电的可靠性。当某一DC/DC模块出现故障时,只影响对应的设备供电,其他设备可连续工作。如果是按冗余设计,这在单一DC/DC模块故障时,由其他模块电源供电。同时,每个DC/DC模块的电源功率较小,发热降低,散热设计比集中式供电更容易,可靠性更高。
分布式供电更具开放性,相对于集中式供电方案,分布式供电方案的方便系统升级和扩容。
但是,分布式架构的成本较高,每个负载供电都要进行隔离,稳压,电压转换、EMI滤波及输入保护等,大大的增加了系统的体积和成本,同时降低了功率密度和整体效率。
分布式供电的适应场合:不适合集中供电的场合以及对电源动态响应要求严格的场合。
中间母线供电架构:
中间母线供电架构(IntermediateBusArchitecture)是在分布式供电架构基础上,提出的一种改进型的供电架构。中间母线供电电压由低成本的中间母线DC/DC转换提供并实现隔离功能。非隔离负载点电源(PointofLoad)将中间母线电压转为系统负载所需的电压并实现电压的稳定。
中间母线供电方式,也是一种分布式架构,具备分布式的可靠性高、扩容性好等优点,同时中间母线供电架构减少了分布式架构中的重复功能,提高了系统的整体效率,大大地减小了体积、降低成本。负载点电源布置灵活,可以尽可能地靠近负载,到达很高的动态响应性能,并同时提高了电压精度、降低损耗。
近些年来,中间母线架构在数据通信领域得到广泛的应用。
总体上,直流供电架构以满足输出多样化、瞬态响应快、高效率、高可靠性为根本目的,供电架构的选择根据具体的应用条件、负载特性、系统的可靠性等为依据,同时电子设备对电源的要求多种多样,笔者相信在相当长的时间内会多种架构并存、同一电源系统中多种供电架构混和应用。
模块电源经过多年快速的发展,市场上的模块电源种类繁多。从大类来分,主要按输入电压范围、隔离与非隔离、封装引脚分类。
输入电压范围:主流应用的模块电源输入电压范围分为定电圧输入、标准2:1输入、4:1宽电压输入和超宽范围输入等。
模块电源又分为隔离和非隔离模块电源。
封装引脚:市场上模块电源的封装引脚方式多样化,自从2003年成立的POLA联盟和2004年成立的DOSA联盟,除个别厂家外,主流的模块电源厂家从封装引脚方式逐步统一到POLA和DOSA的标准,越来越趋向标准化引脚封装。
模块电源的具体分类,笔者根据经验和市场上主流的产品,归纳总结模块电源的分类如下图:
从笔者在文章开始介绍的2个案例可以看出,模块电源选型时的统型规划非常重要,在新产品开发设计时,系统的筹划模块电源的统型,对将来的模块电源长期稳定供应、采购成本、计划管理和库存管理都有着重要的意义。
从封装和结构方面考虑统型:
从模块电源的分类可以看出,模块电源的封装和结构存在多样化。在选型时,一定要用发展的眼光,长远考虑。尽量减少系统结构和工艺设计带来的多样性。
以工业标准封装模块电源为例,10多年前1”x1”的模块电源只有5-10W的功率,同时2”x1”的模块电源只有10-20W的功率,而现在,1”x1”的模块电源功率达到40W,2”x1”的模块电源功率达到80W,在未来2-3年里,笔者预计1”x1”的模块功率有望提高到50-60W,2”x1”的模块功率提高到100多W。在系统设计时,考虑未来的模块电源发展和系统升级扩容需求,在系统方案选择和布板时,同时兼容1”x1”和2”x1”的引脚封装,将为后续系统的升级扩容和替代预留方案、做好准备。
另外,模块电源有带Enable,Trim功能和不带Enable和Trim功能的,两者在价格上没有明显的差异,尽量选择带Enable和Trim功能。
同样,以1-3WSIP的微功率隔离定电压电源模块为例,有SIP4,SIP6,SIP7,实际上三种封装类型的模块电源在成本差异很小。选型时,尽量统一到SIP7的封装,可以兼顾高隔离耐压的应用和扩展。
随着模块电源技术的发展,早期的2”x2”,2”x1.6”封装引脚的模块电源将逐步成为非主流而淘汰,选型的时候建议尽量不要选用该类型的引脚封装的模块电源。
从电气性能考虑统型:
模块电源按照输入电压、输出电压、功率进行排列组合,型号种类非常多。以输入电压为例,有5V,9V,12V,15V,24V,28V,36V,48V,72V,96V,110V,270V,300V,500V等等。在系统设计和选择模块电源时,需要考虑是否可以集中到几种典型的供电电压?同时选择宽输入电压范围的模块电源替代窄输入范围的电源模块。
以轨道交通应用模块电源为例,如选择34~160V输入的,可以兼容110V,96V,72V,48V多种输入母线电压,尽量避免选择66~154V输入电压的模块电源;
如DensityPower推出的34~1601”x1”20W超宽输入范围的轨道交通模块电源,优化效率设计,从30%~100%的负载范围效率>90%,输入范围可以兼容110V,96V,72V和48V。在兼顾效率和性能的前提下,大大提输入电压范围的兼容性,为客户统型提供方便。
标准化:
经过多年的发展,模块电源的标准化程度越来越高,选型时尽量选择主流的标准化模块电源。根据笔者了解,国内轨道交通和军工领域,早年比较多选择一家国外非标准主流的模块电源,近年来随着国产化的要求和趋势,遇到主流电源厂家的模块电源不能兼容的问题,对国产化的进程造成一定程度的影响。
模块电源选型步骤:
用户在选择模块电源时,应从系统电源供电架构着手分析,详细分析每个负载的特性和要求,尽可能的系统规划,合理选型,并充分考虑系统的扩展和升级扩容的可能性。具体请参考下图:
模块电源选型主要指标:
额定功率:
一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的50~75%为宜,这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。负载太轻造成资源浪费,太重则对温升、可靠性等不利。另外,每个厂家对额定功率的定义也有所差别,在选择时一定要考虑额定功率所对应的温度和风速。比如一个标称200W功率模块电源,有的是在25°C,400LFM风速下模块能输出的功率,而有的是55°C,200LFM风速下模块能输出的功率。很明显,后者的温度特性明显优于前者。
封装形式:
模块电源的封装形式多种多样,符合国际标准的也有,非标准的也有,就同一公司产品而言,相同功率产品有不同封装,相同封装有不同功率,那么怎么选择封装形式呢?主要有三个方面:
A)一定功率条件下体积要尽量小,这样才能给系统其他部分更多空间更多功能;
B)尽量选择符合国际标准封装的产品,保证后续的兼容性;
C)应具有可扩展性,便于系统扩容和升级。比如引脚功能:尽量选择带Enable控制和Trim控制的模块,即时暂时不需要Enable或Trim功能,也要为今后或其他系统的应用预留功能。
温度范围与降额使用:
一般模块电源都有几个温度范围产品可供选用:商品级、工业级、军用级等,在选择模块电源时一定要考虑实际需要的工作温度范围,因为温度等级不同材料和制造工艺不同价格就相差很大,选择不当还会影响使用,因此不得不慎重考虑。模块内部器件的工作温度的高低直接影响模块电源的寿命,器件温度越低模块寿命越长。选择模块电源时,特别要注意模块电源的热降额特性,确保电源的热降额特性满足实际的工作温度范围内的功率要求的同时,并保证一定的功率裕量。不同厂家的热降额测试和定义各有差别,影响热降额的因素也很多,建议在选择时确认模块电源的热降额特性及相应的测试条件。
隔离电压:
一般场合使用对模块电源隔离电压要求不是很高,但是更高的隔离电压可以保证模块电源具有更小的漏电流,更高的安全性和可靠性,并且EMC特性也更好一些,因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。选择隔离电压等级时,需要综合考虑相关的安规标准要求并结合实际的应用环境,比如海拔高度。
同时,随着技术的发展,微功率模块电源,3000V的隔离耐压产品与1500V或1000V隔离耐压的产品,实际成本差异微乎其微,建议尽量选择高隔离耐压的模块电源。
故障保护功能:
有关统计数据表明,模块电源在预期有效时间内失效的主要原因是外部故障条件下损坏。因此延长模块电源使用寿命、提高系统可靠性的重要一环是选择保护功能完善的产品,即在模块电源外部电路出现故障时模块电源能够自动进入保护状态而不至于永久失效,外部故障消失后应能自动恢复正常。模块电源的保护功能应至少包括输入过压、欠压、软启动保护;输出过压、过流、短路保护,及过温保护等。
功耗和效率:
在输出功率一定条件下,模块损耗越小,则效率越高,温升低,寿命更长。除了满载正常损耗外,还有两个损耗值得注意:空载损耗和输出短路损耗,这两个损耗越小,表明模块效率越高,特别是短路未能及时采取措施的情况下,可能持续较长时间,短路损耗越小则因此失效的机率也大大减小。同时,考虑到实际应用时降额使用,选择实际使用功率对应优化效率点将有效地提高系统的效率和可靠性,也就是说,实际使用功率的效率比满载的效率更加重要。最小负载要求,有些模块电源有最小负载要求,最小负载要求会导致用户在实际轻载使用时损耗增加,效率降低,这是由电源设计的电路拓扑选择决定的。
EMC性能:
EMC性能是电子系统正常、安全工作的重要保证,目前电子行业对产品的EMC性能都提出了很高的要求,因此优良的EMC特性是电源模块核心竞争力之一。
随着电力电子器件和模块电源技术的发展,模块电源朝着高效率、高功率密度、高可靠性、小型化和标准化方向发展。准则及时地了解和把握模块电源的发展方向和趋势,将有助于用户在产品开发立项时,系统的筹划设备供电方案、模块电源的选择和统型,从而提高系统的可靠性、兼容性、升级扩容性的同时,有效地降低整体成本。
登钛电子技术(上海)有限公司致力于“高效、安全、可靠”的模块电源研究并提供电源整体解决方案和服务。为客户提供电源产品的同时,提供增值的服务和支持。若您在电源选型时遇到困难,请与我司专业的技术支持联系。
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电源模块型号说明
九洲电气是一家具有多年电源开发经验的上市公司。凭借着多年电源研发技术积累,研发出具有完全自主知识产权,产品历经多次迭代,经过大规模市场检验,以其高品质获得了行业高度赞誉。
“九洲电气科技产业园”拥有一套国际技术领先的SMT生产线,它是以采用元器件表面贴装技术和回流焊接技术为特点,是电子产品制造中新一代的组装技术。自动化程度高,生产效率高,不但节省成本,更提升了产品品质。
优势:
采用先进的有源功率因数校正技术,减少谐波对电网的干扰,优于工业应用标准
先进的LLC谐振变换器技术,增加了模块的输出效率,减小了模块体积和重量
采用CAN总线通信,实现数据高速、稳定传输
采用DSP设计,实现了充电模块的全数字化控制,确保了控制的高可靠性
效率高达94%,有效降低能量损耗,实现节能环保
宽电压输入范围,适应不同的电网环境
宽温度工作范围,适应各种工况,包括高原、沿海等现场环境
模块热插拔技术,方便安装和使用
独立工作能力,在无监控控制时,仍可正常工作
具有良好AC/DC保护:保证在恶劣情况下,单台模块出现意外情况不会影响其他模块工作
模块具有输入、输出短路保护功能,可以最好的保证系统的稳定性和可靠性
模块内部使用的核心器件均采用进口品牌,如:功率管:英飞凌;二极管:艾赛斯、美高森美;控制器:德州仪器。
可为客户独立定制通信协议
完善的售后服务
应用:
广泛应用于发电厂、水电站、各类变电站、变电所及各类需求直流蓄电池供配电场合。
110V10A
110V20A
110V30A
110V40A
220V10A
220V20A
220V30A
220V40A
△10A模块(110V/220V)
△20A模块(110V/220V)
△110V30A模块
△110V40A模块
△220V30A模块
△220V40A模块
△整体效果图
△电源型号(110V)技术参数
△电源型号(220V)技术参数
1
报告
110V高频开关电源模块型式试验报告
2
报告
220V高频开关电源模块型式试验报告
联系人:吴天柱
座机:0451-58771442
哈尔滨九洲电气股份有限公司简介
哈尔滨九洲电气股份有限公司创立于1997年,长期致力于可再生能源开发利用、综合能源系统集成、及其关键电气产品制造三个业务。于2010年1月在中国A股上市,股票代码300040。
可再生能源业务
开发、建设和运营可再生能源系统,包括风能、太阳能、水力、地热能、海洋能、生物质能、废物焚化发电和冷热电三联供。还提供清洁低碳、安全高效的可再生能源解决方案,包括提供专业化系统分析,个性化技术设计,优化设计方案,完整的产业供应链管理,工程施工、投资预算、效益分析、创新的金融服务、持续稳定运营维护。
综合能源业务
以互联网+、智能技术为手段,将不同的能源供应连接起来,实现热、电、冷、气、储、充等有机整合起来,平衡不同能源间的优势和不足,实现多能协同,联产联供,互补集成,提高整体能源效率,降低用能成本,实现能源的系统优化。公司可提供离网型分布式发电解决方案,智能微网解决方案,冷热电三联供解决方案,光储充系统解决方案,智能配电网解决方案,固体电蓄热解决方案,以电代煤城市供暖,化学储能削峰填谷解决方案,能效管理和能源设施管理解决方案。
制造业务
拥有20余年电力设备制造经验,以高电压、大功率电力电子技术为公司的核心技术,可为城市智能配电网和可再生能源提供关键电气设备,产品涵盖35kv以下各类电开关和变电设备、高频电源及高压变频器,高低压无功补偿,可再生能源用变流器和逆变器,铅碳储能蓄电池,固体蓄热电锅炉,交直流电动汽车充电桩等。
“让电能拥有智慧、让人们享有蓝天”一直是公司的经营理念,以绿色和智慧方式满足社会电力需求,建设可再生的综合能源供应体系,减少传统能源对人类生存环境的影响,解决能源供应的可持续和安全问题,是公司持之以恒的追求。
电源模块型号含义
1、模块电源的优点
模块电源具有如下优点:
(1)品种多样有AC/DC、DC/DC、EMI模块等等。
(2)设计简单电源模块只需配上少量分立元件.即可获得电源。模块电源一般配备标准化前端、高集成电源模块和其他元件,因此使设计应用大为简化。
(3)缩短开发周期模块电源一般备有多种输人、输出选择。用户也可以重复迭加或交叉迭加,构成积木式组合电源,实现多路输人、输出,大大减少开发时间。某些模块电源如有特殊需要还可以协议订货。
(4)变更灵活产品设计如需更改,只需转换或并联另一合适电源模块即可。
(5)散热方便模块电源外壳有集热器、散热器和外壳三位一体的结构形式。实现了模块电源的传导冷却方式。使电源的温度值趋近于最小值。而且模块电源外观较为美观。
(6)质优可靠模块电源一般均采用全自动化生产,并配以高科技生产技术,因此品质稳定、可靠。
2、模块电源的缺点
模块电源具有如下缺点:
(1)模块电源通用化设计,在某些空间小散热不便的特殊场合,需要的高功率密度的模块电源型号少,较难选型。
(2)模块电源价格较高,并占用一定空间和重量。所以设计时,模块电源供电满足使用即可,模块个数不宜过多,以减少空间和重量开支。
3、模块电源在高压电源中的适用范围
高压电路的主电路是控制电路和高压生成电路。其中交流供电输入和所需低压直流控制电源.以及滤波或功率因数补偿等等部分均可使用模块电源。