电源模块在电压转换过程中有能量损耗,产生热能导致模块发热,降低电源的转换效率,影响电源模块正常工作,但什么情况下会造成电源模块发热较严重呢?
使用的是线性电源模块,由于线性电源内部的电路结构使得其功率导通压降大,在相同的输出功率下,线性电源模块内部产生的损耗更大;
负载过流,超出数据手册应用范围使得内部关键器件温度飙升;
环境温度过高或散热不良。
其他大发热源热传递
热成像仪观测发热电源模块E7805OS-500在标称电压下的温度分布,如图2所示:
解决方法:
1)使用线性电源时要加散热片,或选择效率高的开关电源;
2)换输出功率更大的模块,确保有70%~80%的负载降额;
3)降低环境温度,保持散热良好。
四、输出噪声较大
噪声是衡量电源模块优劣的一大关键指标,在应用电路中,模块周边元器件的设计布局等也会影响输出噪声,哪些因素对输出噪声有较大影响呢?
电源模块与主电路噪声敏感元件距离过近;
主电路噪声敏感元件的电源输入端处未接去耦电容;
多路系统中各单路输出的电源模块之间产生差频干扰;
地线处理不合理;
电源模块输入端的噪声过大,未处理,直接耦合到电源模块输出端;
ZDS2024示波器测试对比模块受到干扰与未被干扰的电源模块输出纹波噪声,对比下图如图3所示:
未受外界干扰的纹波噪声,Vz=104mV
未受外界干扰的纹波噪声,Vz=734mV
解决方法:
1)将电源模块尽可能远离主电路噪声敏感元件或模块与主电路噪声敏感元件进行隔离;
2)主电路噪声敏感元件(如:A/D、D/A或MCU等)的电源输入端处接0.1μF去耦电容;
3)使用一个多路输出的电源模块代替多个单路输出模块消除差频干扰;
4)采用远端一点接地、减小地线环路面积。
五、电源模块启动困难
在电源的应用电路中,经常会出现电源模块输出端电压不正常,输出端就是没有任何输出,电源模块也无损坏,是什么原因呢?或许是电源模块本身就无法启动?
外接电容过大(即容性负载过大),需要充电的时间变长,有些电源模块在规定时间内不能建立好输出电压,就会进入过流保护,从而模块无输出;
电子负载在CC模式下也会造成部分启动能力弱的电源模块启机不良,由于在CC模式下启机的时候,其模拟的负载趋近于零,且反应调节时间相对较长,绝大多数的电源模块应用的环境属于纯电阻模式;