世纪电源网揭秘电源模块设计要点与故障排除大师
导语:电源模块,简而言之,就是模块化的电源,它们因其优越的特性,被广泛应用于多个领域。然而,设计和维护这些模块至关重要,以确保它们能够高效、可靠地工作。
一、电源模块设计要点
组件选择
在选择组件时,我们必须考虑到不同组件对于性能的影响。例如,陶瓷或电解电容器通常用于存储能量,而钽电容器具有长寿命、高温耐受性和良好的性能,但也更容易导致短路。在不同的应用场景中,使用不同的产品是必不可少的。
防浪涌保护电路
为了设计出有效的防浪涌保护机制,我们需要根据不同的应用场景调整电感器和TVS管的位置。这有助于提高系统的EMC性能,并确保正确使用防浪涌保护措施。如果不当操作可能会适得其反。
减少设计复杂度
通过精心控制每个组件以达到指定值,可以减少不必要的组件数量,从而延迟降级,加强组件稳定性并提升整体系统可靠性。
双向输出模块设计
在双向输出模块中,要注意负载平衡。当进行主辅流程调节时,一致性的输出是关键,这样可以保证系统运行的一致性。
二、排除故障技巧
输入过高问题
当遇到输入参数异常——输入电压过高的情况时,这可能导致系统无法正常运行甚至损坏。常见原因包括:
输出端悬空或无负载;
输出端负载过轻,不足10%额定负载;
输入偏高或存在干扰。
解决方案包括:
确保输出端至少有10%额定的负载,如果实际工作中会有空载情况,可以接一个假负荷来补偿;
更换合理范围内输入设备,并考虑安装TVS管或稳压管以消除干扰;
输出低压问题
如果出现输出参数异常——输出電壓過低的情况,这可能导致微系统中的突然增加加载引发复位,并且长期工作在低输入状态下,对电子元件寿命造成重大影响。常见原因包括:
输入较低或者功率不足;
输出线路过长或细小,使线损增加;
输入端防反接二极管压降大;
输入滤波電感過大。
解决方案包括:
调整供给功率,或更换为更大功率来源;
调整布线,将导线截面积增大或者缩短导线长度以减少内部阻抗;
使用导通压降小、二极管替代;
减小滤波電感值,或降低內阻;
输出噪声问题
如果出现输出参数异常——纹波噪声过大的情况,则需考虑以下几种可能性作为解决策略:
电源与主板敏感元件距离太近, 模組與主板間隔開來, 或将敏感元件远离噪声产生区域;
主板上的敏感元件没有去耦合;
在多路系統中,每个单独路口都有独立輸出,導致相互干擾;
地線處理不當,如遠端點接地會形成環狀地線。
解决方法涉及隔离与去耦合等步骤:
將電源與噪聲產生區域分離: 将電源與主板敏感元件尽量远离, 或者將兩者進行物理隔離;
对於每個單獨路口應該添加0.1μF去耦合 capacitor
使用一個提供給多個單獨輸出的單一電源模組來消除差頻干擾
采用中心式接地減小环形地带面积
4 电源耐压不良现象分析与处理方法讨论如下:
当发现隔离型号耐压测试结果未达标时,即使它原先拥有数千伏耐冲能力,也可能由于测试仪具备开机冲击功能、选用的隔离类型不能满足要求或者经历了多次焊接后仍然表现出失效迹象。此外,在测試过程中应逐渐上升测试圧力,以避免对被測品造成破壞,同时選取具有较高绝缘倍率和安全系数的大容量绝缘材料。此外焊接过程应保持温度适宜且只进行一次焊接,以避免损害芯片结构。