发布时间:2023-05-9 阅读量:26632 来源: 我爱方案网 作者: Doris
导读:电源技术博大精深,应用领域也是非常广泛,从工业、汽车到光伏和医疗等都可以看到它的身影。一个完整的电源需要很多模块组合起来,其中电源模块就是其中最关键的一部分。对于工程师们而言,电源模块发热是经常遇到的难题,本文带大家来认识下电源模块发热的原因及对应的预防措施。
电源模块发热的4个常见原因
电源模块发热问题会严重危害模块的可靠性,使产品的失效率将呈指数规律增加。高温会导致电解电容的寿命降低、变压器漆包线的绝缘特性降低、晶体管损坏、材料热老化、低熔点焊缝开裂、焊点脱落、器件之间的机械应力增大等现象。
危害如此之大,需要马上排查发热原因,以下是电源模块发热常见的四个原因:
1)使用的是线性电源导致发热
线性电源通过调节调整管RW改变输出电压的大小。由于调整管相当于一个电阻,电流经过电阻时会发热,导致效率不高。
为了防止功率模块严重发热,解决方法是加大散热器、空气冷却、添加导热材料或开关电源。
2)负载太小,不合适
电源轻载,即电源电路负载阻抗比较大,这时电源对负载的输出电流比较小。有些电源电路中不允许电源的轻载,否则会使电源电路输出的直流工作电压升高很多,造成对电源电路的损坏。一般电源模块有最小的负载限制,各厂家有所不同,普遍为10%左右。建议在输出端并联一个假负载电阻。
负载太小,并联假负载
3)负载过流难题
电源过载,与电源轻载情况恰好相反,就是电源电路的负载电路存在短路,使电源电路输出很大的电流,且超出了电源所能承受的范围。对于无过电流保护的电源模块,输出稳压、过电压、过电流保护的解决方案是在输入端外带有过电流保护的线性调压器。
负载过流,增加线性稳压器
4)环境温度过高或散热不良
使用模块电源前,务必考虑电源模块的温度等级和实际需要的工作温度范围。根据负载功率和实际的环境温度进行降额设计。
预防电源模块发热的措施
预防电源模块发热,首先在采购时也要注意挑选高可靠的电源模块。如何判断电源模块质量呢?高可靠的电源模块有以下4点特征:
④.电源模块有CE、UL认证、ROHS认证。
其次,在许多应用中,电源模块基板上的热量经导热元件传导到较远的散热面上。这样,电源模块基板的温度将等于散热面的温度、导热元件的温升及两接触面的温升之和。导热元件的热阻与其长度成正比,与其截面积及导热率反比,选用适当的导热材料和截面积,也可以减小导热元件的热阻。
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【小知识】时钟芯片一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,英文名称:Real-time Clock/Calendar Chip(简称:RTC),可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能。采用IIC通信接口。
晶振作为电子设备的"心跳发生器",其起振状态直接决定系统能否正常运行。本文深度解析四种检测方法的实战要点:示波器法需规避探头电容引发的停振风险,万用表电压法需警惕芯片故障导致的误判,频率计通过波形特征精准锁定起振状态,而听声辨振实为认知误区——人耳可闻的异常声响反而暴露晶振缺陷。随着5G/新能源产业爆发式增长,国产晶振厂商正加速技术攻坚,保障起振检测的可靠性已成为行业刚需。
可编程晶振改变频率的核心原理是:通过内部集成的锁相环(PLL)和数字分频/倍频电路,对基础石英晶体产生的固定频率进行精密的数学运算(分频、倍频、分数分频),最终输出一个用户通过数字接口(如I²C、SPI)编程设定的目标频率。
晶振是电路中可以提供高度稳定时钟信号的元器件。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步,一起“干大事”。比如在我们常用的计算机系统中,晶振可比喻为各板卡的“心跳”发生器,如果主卡的“心跳”出现问题,必定会使其他各电路出现故障。人体的心跳搏动,离不开血液。晶振也是一样,离不开电流。
晶振自身产生时钟信号,为各种微处理芯片作时钟参考,晶振相当于这些微处理芯片的心脏,没有晶振,这些微处理芯片将无法工作。晶振的作用就是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振主要运用于单片机、DSP、ARM、PowerPC、CPLD/FPGA等CPU,以及PCI接口电路、CAN接口电路等通讯接口电路。