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電源模塊如何簡化系統設計和減少占用空間

2018-06-06

    電源模塊是屬于開關電源眾多種類中的一種,主要是采用了集成度極高的PCB板及元件進行設計布局。最為突出的優勢是其體積,能夠簡化供電系統減少占有空間,從而減小開發產品的體積。

 

    在產品的設計中,工程師和設計人員會花大量的時間在重要的核心架構系統設計方面。當采用分立式電源方案時,設計人員需要考慮選擇控制器、電感等元件和設計電路等問題。在這期間可能需要根據實際情況不斷選擇元件,同時還需考慮體積、布局、噪音及散熱等問題。當任意環節出現問題,都會延緩設計進程,延遲產品上市時間。而采用電源模塊只需少量的外圍元件,可以迅速實現復雜的電源管理設計,并且性能十分可靠。這樣設計人員可專注于核心設計,當后期對于供電需求改變時,對電源設計更改也是簡單快捷。

 

    電源的主要設計指布局、瞬時響應、效率、EMI及其穩定性,采用分立式方案需要對每個電源測試這些特性。而采用電源模塊就不存在這些問題,以最少的工作量和最低風險就可以完成設計。目前模塊技術成熟,可靠性高,沒有任何一種方案比它更簡單了。模塊內部信號布線緊湊,在緊密封裝的情況下,可最大限度減少相位節點上各個元器件間的距離,功率密度上優于分立產品。

 

    模塊的測試包括通電、嚴格地高溫和老化測試等方面,以確保產品性能穩定、高度可靠。模塊的設計及測試都按照標準性能的規定進行,有利于減少采用新技術所承受的風險,使用方便,維護效率高。而集成式的解決方案便較難測試,因為供電系統與電路上其他功能系統緊密相連,一旦電源系統出現問題,使需要將模塊主機板模塊更換。模塊式方案出現問題,只需將損壞模塊更換即可,大大節省成本及開發時間。

 

    采用模塊方案可以減少占用空間,并且不影響其靈活性,可通過外圍元件和走線來調整運行參數。目前市場上已經有部分模塊可通過這些選定關鍵參數,實現一個模塊滿足多種應用方案和設計對多種電源要求的方案。現在工程師為了方便用戶而提供多種不同的選擇,還可以按用戶產品特點相對的更改一下產品的針腳、體積、形狀等,更大限度的滿足客戶的需求。

 

    電源模塊一般都是進行灌膠封裝,產品不易受外界的影響,可以適應不同的使用環境。因為屏蔽性封裝,可增強產品抗干擾性、絕緣性能等方面功能。內部采用硅膠灌封增強了PCB線路板、電子元件、ABS塑料等部分的粘接性; 使模塊具有防水、防塵、防潮、防震和抗老化等方面性能,更加方便操作和使用。現在模塊市場成熟,出現了很多標準型產品,可以更加快速幫助設計師完成產品電源的設計電路。