DC/DC电源模块的概念
电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,有降压和升压两种,其特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。
DC/DC电源模块的特性
1、 小体积、高可靠性;
2、 输出稳压,精度可达±3%;
3、高性能价格比;
4、 多种输入、输出电压;
5、 内置输入滤波器,低电磁兼容特性;
6、铝壳磨沙氧化,六面屏蔽。
7、典型应用:工业仪表、数字电路、电子通信设备、卫星导航、遥感遥测、地面通讯科研设备等领域。
DC/DC电源模块
DC-DC是用开关电源的思想实现的。DC-DC有降压和升压两种,在这里只说降压,比如说你给DC-DC输入10V,DC-DC内部有个振荡器和斩波模块,例如,把在一个时间段允许10V通过,另一时间段内不允许10V通过(等于0v)。而在输出端有一个电容进行滤波,只要电容足够大,其结果就等于将中间的那个脉冲波形进行微积分,而输出一个5V的直流波形。
这个降压的过程相对于稳压模块来说,更大限度地避免了电能在降压模块上面的消耗,并且内部震荡部分控制其占空比就能改变输出电压大小(在10V范围内),使其输出能恒定(比如某个DC-DC规定输入范围是6V到16V,输出5V,只要是在这个输入范围内,输出都是5v误差只有零点零几伏,而稳压模块的输出则和输入电压有一定的线性关系,输入7V的输出电压和输入14V的输出电压差得比较大)
DC/DC电源模块的优点
目前不同的供应商在市场上推出多种不同的电源模块,而不同产品的输入电压、输出功率、功能及拓扑结构等都各不相同。采用电源模块可以节省开发时间,使产品可以更快推出市场,因此电源模块比集成式的解决方案优胜。电源模块还有以下多个优点:
● 每一模块可以分别加以严格测试,以确保其高度可靠,其中包括通电 测试,以便剔除不合规格的产品。相较之下,集成式的解决方案便较难测试,因为整个供电系统与电路上的其他功能系统紧密联系一起。
● 不同的供应商可以按照现有的技术标准设计同一大小的模块,为设计电源供应器的工程师提供多种不同的选择。
● 每一模块的设计及测试都按照标准性能的规定进行,有助减少采用新技术所承受的风险。
● 若采用集成式的解决方案,一旦电源供应系统出现问题,便需要将整块主机板更换;若采用模块式的设计,只要将问题模块更换便可,这样有助节省成本及开发时间。
DC/DC电源模块工作原理
适合那些已开始设计MicroTCA系统但想要详细了解电源系统设计和如何选择DC/DC电源模块设计的工程师。
在当今信息和通行技术设备领域中,DC/DC电源模块还是一个全新的架构。虽然它是从ATCA的架构中演化而来,但无论从产品和应用领域来讲,还是有所不同的。本文在简单阐述了两者发展的历史背景和关系之后,着重介绍了供电架构以及DC/DC电源模块的重要性。尤其是在DC/DC电源模块内设计要素对于整个系统中必须考虑的关于性能、成本和可靠性因素的影响。可作为对于MicroTCA电源系统的通用指南,适合那些对于电源系统设计有全面了解但初次接触MicroTCA系统标准的工程师。它也适合那些已开始设计MicroTCA系统但想要详细了解电源系统设计和如何选择DC/DC电源模块设计的工程师。
同时对于DC/DC电源模块厂家来说,也提出了MicroTC/DC电源模块设计的几个关键点供进一步讨论。总之,由电源厂家自身或由满足客户需求决定的设计方案最终会影响系统的整体性能。在MicroTCA中,所有的负载实际就是AMC板卡。对于已使用ATCA架构的用户来说,采用AMC板卡作为两种不同架构设备的通用中间介质,可以有效降低开发成本。单从AMC板卡本身可生产性和成本角度考虑,经济利益也是可观的。由于不用再开发单独应用在MicroTCA架构的AMC板卡,减少了模块的种类,对于加快产品推向市场的时间以及将来减少备件成本都有积极意义。
在MicroTCA系统中最关键的是DC/DC电源模块,由于并不在需要ATCA架构中的载板,因此MicroTCADC/DC电源模块承担了功率变换和控制的功能。MicroTCA系统也可以安装在19英寸系统中,最大可支持6U高大系统,也可以是小系统。