提高電源模塊應用電路穩定性的要點普及

隨著電子科技的發展，電源模塊因其小體積、高效率、寬輸入電壓范圍、高可靠性、良好的抗沖擊能力、寬溫度范圍等優點，廣泛應用在工業電氣、自動化電子、通信、醫療、交通、新能源、儀器儀表、汽車電子、航空航天、軍工科研等領域設備。因為體積較小，通常需要外加電路設計，是一款板載電源。下面淺談下提高電源模塊應用電路設計穩定性的幾個要點。

1、兩級浪涌保護電路。電源模塊很小，在高電磁兼容性要求的場合，需要增加額外的浪涌保護電路來提高系統的電磁兼容性。

如上圖所示：為了提高輸入級的浪涌保護能力，在外圍增加了壓敏電阻和TVS管。然而，圖中的電路a、 b最初是為了實現兩級保護，但可能會適得其反。如果a中MOV2的壓敏電壓和通流能力低于MOV1，在強干擾情況下，MOV2可能無法承受浪涌沖擊而提前損壞，導致整個系統癱瘓。同樣，在電路b中，由于TVS的響應速度比MOV快，往往MOV未起作用，而TVS過早損壞。

添加電感器以形成兩級保護電路。如電路c、 d所示，電感串聯，將保護器件分隔為兩級。對于高頻浪涌脈沖，電感阻抗較大，因此前端的變阻器首先起作用，而后端的壓敏和TVS可以進一步吸收剩余電壓保護模塊。此外，即使是單級保護，增加電感也能起到一定的作用，從而避免浪涌電壓直接加到模塊輸入端。

2、輸出濾波電容過大，導致模塊異常。通常建議在電源模塊的輸出端增加一定的濾波電容。然而，由于認識不足等原因，使用了過大的輸出濾波電容，不僅增加了成本，而且降低了系統的穩定性。例如3W模塊的輸出使用1000uF的電容，并且從產品手冊中得知該模塊的最大輸出電容為680uF。過大的輸出電容可能導致啟動不良，而對于沒有短路保護的微功率DC-DC模塊，過大的輸出電容甚至可能導致模塊的永久性損壞。

3、連接開關電源芯片，注意啟動不良。如上圖所示：電源模塊的輸出電壓逐漸建立。電路A的LM2576未設計欠壓鎖定，當VIN電壓較低時開始啟動，如果輸出負載過重，可能被24V模塊誤判為短路或容性負載過大，導致啟動不良。

因此，建議使用電路b，外部簡單欠壓鎖定，24V模塊的輸出電壓達到預設值后，再啟動外接開關電源芯片，如LM2576，這樣可以很大程度上避免啟動不良的問題。或者使用功率余量大的電源模塊，開/關引腳也可以連接到MCU進行控制。

4、雙路模塊，注意負載平衡。對于雙路輸出模塊，雙路輸出對負載的要求是不同的。通常，這種模塊只向一路提供穩壓反饋，另一路通過變壓器耦合達到所需的電壓，當主路負載過重而輔路過輕時，輔路的電壓會升高。當輔路有嚴格的電壓要求時，有必要增加一個三端穩壓器。當非穩定輔路負載過重且主路較輕時，輸出電壓可能不穩定或輔路電壓過低，需要給主路添加假負載。

5、并聯和冗余不是一回事。當你有兩個相同的模塊，并且單個模塊的功率不足時，很自然地會考慮并聯使用來滿足功率需求。然而，采用普通電源模塊并聯提高功率的方法存在很大的隱患，輸出電壓高的模塊需要提供過大的電流而導致模塊過功率。例如負載需要5W的功率，這超過了單個模塊的負載能力，因此，其中一個模塊可能過載。對于這種應用，應使用功率大于5W的單個模塊。而下圖電路b不是，并且每個模塊的功率可以滿足負載的需要，這是冗余設計。

6、雖然鉭電容很好，但應注意是否放置在電源的輸入和輸出端。二氧化錳鉭電容器容易擊穿短路，抗浪涌能力差，啟動時很可能形成大的浪涌電流或電壓，導致鉭電容燒毀短路或過壓擊穿。在沒有嚴格評估的情況下，建議使用陶瓷電容器或電解電容器。

壹芯微科技針對二三極管,MOS管作出了良好的性能測試，應用各大領域，如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以點擊右邊的工程師,或者點擊銷售經理給您精準的報價以及產品介紹