如何依靠工作頻率與隔離度來選擇模塊電源

如何依靠工作頻率與隔離度來選擇模塊電源

模塊電源的誕生，無疑對電子電路設(shè)計有著重大的影響。模塊電源的一些特性與傳統(tǒng)的思路不同，使人們從設(shè)計到實際操作都變得簡單起來。

　　一般而言，工作頻率越高輸出紋波噪聲就小一些，電源動態(tài)響應(yīng)也好，但是對元器件是磁性材料的要求也越高，成本會有增加，所以模塊電源產(chǎn)品開關(guān)頻率多為在300kHz以下，有的只有100kHz左右，這樣就不好符合負(fù)載變條件下動態(tài)響應(yīng)的要求，因此高要求場合應(yīng)用要考慮采用高開關(guān)頻率的產(chǎn)品。另外一方面當(dāng)模塊電源開關(guān)頻率接近信號工作頻率時容易引起差拍振蕩，選用時也要考慮到這一點。

　　大多數(shù)的電路都實現(xiàn)隔離，負(fù)載連同負(fù)載對本地電源的噪聲與電網(wǎng)的其他負(fù)載和噪聲隔開。只有隔離變換器能夠達到這個要求。采用隔離變換器除了實現(xiàn)上述要求之外，還可以實現(xiàn)差分形式的輸出，以及雙極型輸出。此外，將隔離型變換器的輸出高壓端與負(fù)載的電源地相連，就形成了負(fù)電源。由于電壓參考點不是地，因此負(fù)載可以獲得高的電壓。

　　采用隔離型變換器的另一個妙處是：可以將多個具有不同輸出電壓的變換器級聯(lián)起來，構(gòu)成一個電源。對于那些單個變換器的輸出電壓達不到工作電壓要求的設(shè)備，這種特性有用。在一定時限內(nèi)（通常是1秒）變換器所能承受的、施加在輸入端和輸出端之間的高電壓，稱為變換器的隔離強度。而變換器的額定工作電壓是指變換器能長時間承受的加在輸入端的電壓，這個電壓低于隔離強度。

　　在選擇隔離型變換器時還需要考慮器件的泄漏電流指標(biāo)，泄漏電流是指因輸入回路和輸出回路之間的耦合電容而產(chǎn)生的電流。只要給定隔離電容的值，并且確定噪聲頻率，就可以根據(jù)阻抗計算出泄漏電容的大小。泄漏電流隨噪聲電壓的增加而增大，隨隔離電容的減小而減小。因此，設(shè)計低噪聲電源時，應(yīng)該選擇隔離強度高而隔離電容低的DC/DC變換器，以減小泄漏電流。

　　通常在醫(yī)療設(shè)備里需要很高的隔離電壓，這是因為高隔離電壓能夠產(chǎn)生小的漏電流，對身體的危害就小。一般場合使用對模塊電源隔離電壓要求不是很高，但是更高的隔離電壓可以保證模塊電源具有更小的漏電流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也好一些，因此目前業(yè)界普遍的隔離電壓水平為1500VDC以上。

　　從隔離度與工作頻率這兩個方面，可以看到對模塊電源的選擇不僅會影響到產(chǎn)品的效率，當(dāng)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域時，還對使用者的人身安全負(fù)有責(zé)任。因此熟悉怎樣的模塊電源才是適合產(chǎn)品的選擇就變得重要了。