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一.电路基本原理图

四.串、并联使用

七.关于防雷击

二.典型使用连接

五.隔离耐压

八.使用中的其它注意事项

三.PCB板制图

六.关于过压保护

 

(一) 电路基本原理图(M系列DC/DC在整流滤波前为直流输入)


图1 电路基本原理图

(二) 典型使用连接图


图2 常规使用电路

    保险管电流额定值随输出功率大小而定,一般选择正常工作电流的两倍;Ci为0.1uf/400V的金属膜电容(选件可不用)。
    Co1为0.1μF的钽电容或独石电容, 用来滤除高频噪声,耐压要求大于输出电压; Co2一般选用ESR电容(低损耗铝电解电容),也可用普通的铝电解代替;用来降低纹波。此电容的耐压;要大于输出电压,此电容的容值与输出的功率也有密切的关系, 理论上说, 功率越大,容值越大, 当用户不能通过理论计算确定此电容值时,可用实验验证选型.

VO(Vdc)

Co1

Co2

2~5 

0.1μF/25V

2200~470μF / 6.3~16V

5~15 

0.1μF/25V

1000~220μF / 10~35V

15~24 

0.1μF/50V

470~100μF / 25~50V

24~48 

0.1μF/50V

68~22μF / 35~100V

表1 输出外接电容推荐表


图3 增强型抗干扰使用电路

    图3中,FUSE为保险管,电流额定值随输出功率大小而定,一般选择正常工作电流的两倍;C1,C2为X电容,C3,C4为Y电容;RZ为压敏电阻或瞬态抑制二极管(如Motorola公司的P6KE系列);L1为共模电感,一般为十几至几十mH;
    本厂产品一般都内置输入滤波器,一般能够有效抑制来自输入侧的EMI杂波和启动时输入浪涌电流,若供电质量较差(如:存在较强干扰信号)或对电源系统有更高的要求,可在电源前端增加输入滤波网络,如LC或π型滤波网络,但应注意尽量选用较小的电感或较大的电容。此外,将模块外壳接大地亦对抑制EMI有益。

(三) PCB制板


图4 PCB制板图

    输入、输出引线变换器模块为板上直焊式封装,输入、输出引线的长度和宽度均与线路的压降有关,用户布板时一定要考虑此方面的问题,在AC/DC的变换过程中, 一要避免AC线路过长的危险和干扰问题,二要避免输出引线过长致使线路压降过大,而导致变换器或用电器件不能正常工作。
在输出端并C1、E1可大大降低纹波噪声 PCB制板时模块输出端至负载端的连线应尽量短而宽(即阻抗应尽量小),C1、E1尽量靠近电源模块输出端。如需导线连线时线径可按4~6A/ mm2选取,长度不超过0.5m。
输出电压可调电路(见图5)-----注意:加电时ADJ端不得悬空

   
图5 输出电压可调电路

    输出具有可调端为用户特殊定制的产品,非常规产品。可调电路要求用户的调节范围不能超过±20%。同时调节后模块的部分性能指标将略有下降。

(四) 串、并联使用


图6 双变换器串联使用

注: 输出端反向保护并联二极管(选件可不用)要求如下:
二极管反向耐压应大于对应变换器的单路输出电压;
二极管导通电流应大于串联负载回路的电流。
模块电源的并联:
模块电源内部没有均流控制,因此原则上不宜直接并联使用,但通过图中的连接方式,模块电源可获得一种冗余方式,这种方式一方面可以增加输出功率,另一方面,当其中一个模块电源失效时,不会影响另一模块电源的工作,二极管选用肖特基管或功率电阻(小于1欧姆),以降低功耗。这种并联方式可大大提供系统的可靠性。

(五) 隔离耐压


图7 通过隔离变压器的方式提高耐压。

    隔离耐压分为 原边对壳(输入对壳) 耐压, 原副边耐压, 副边对壳(输出对壳)的耐压。目前的标准产品为输入对壳2000Vac, 原副边为2500Vac, 输出对壳为500vac,如用户有更高的要求也可处理, 原副边的隔离耐压主要取决于生产厂的设计、生产。如用户要求耐压高于2500Vac的产品,可向我厂定制。如用户对输入对壳的耐压有高要求,可不通过特殊定制(特殊定制产品费用高),

(六) 关于过压保护

 过压保护分两种,可逆和不可逆。
可逆即为过压时模块应无输出,过压解除后,输出一切正常。
不可逆为过压时,模块内部有一个器件达到了他的极限值而损坏,过压解除后,模块不能正常工作,以达到保护变换器的目的。

(七) 关于防雷击

  防雷击在一次电源中是用户比较关心的问题。但是如果仪器是在雷击过程中被击坏,当时的雷电的电压和持续时间是无法记录的,所以如果用户的仪器设备有遭受雷击的可能性,建议用户购买瞬态抑制或专业生产厂商的防雷击器件。

(八) 使用中的其它注意事项

一、输入注意事项
  1、输入电压不得超范围使用,否则会引起模块永久失效。FG端接大地可减少EMI信号,也可不接使用。
  2、 可用于交流、直流二种电压输入(输入为L,N端),且不分极性,无正负之分。接入变换器的电源为交流电,但有一根是零线, 一根为火线, 用户的保险管和开关都应该串接在火线上, 否则在保护时起不到应起的作用, 保险在零线时, 模块保险被击穿时模块已经被击穿, 开关在零线时火线是一直带电的, 易伤人, 望请用户注意。
二 、 输出注意事项
  1、一般建议实际使用的总功率应为模块电源额定功率的20%-80%为宜。多路输出的模块第一路输出是主路,其他路输出为辅路。主路电压精度和带载能力均要高于辅路,因此一般应选择功率较大、电压精度要求高者为主路,辅路功率与主路功率之比为20%-50%为宜,切不可在主路空载条件下辅路单独加载使用,否则辅路电压太低无法使用
  2、由于模块本身工作原理决定应避免极轻载甚至完全空载使用,否则突然加重负载使电压跌落幅度太大会造成系统瞬间复位,一般推荐最小负载电流应不小于额定负载电流的5%
  3、若输出为纯感性负载应采用电容去耦或增加适当阻性负载以消除电流不连续造成电压不稳定的情况。
  4、应尽量选择功率裕量大的模块以降低损耗和模块电源的温升。此外应尽量改善模块电源的通风散热条件,最大限度的降低模块内部器件结温,从而有效提高模块电源的可靠性和工作寿命。
  5、本厂所有模块均有一定的过载能力,并能实现连续可恢复的过载甚至短路保护,但是仍不建议长期工作在过载状态下,因为在此状态下模块电源效率降低、温升较高,对使用寿命有不良影响。
  6、对于多路输出独立地的模块,也可共地连接使用从而得到正负共地的多组电源。
三、输出纹波与噪声的改进措施
  高频开关电源的输出的纹波与噪声与开关频率有关。其纹波噪声分两大部分:纹波(包括开关频率的纹波与周期及随机性漂移)和噪声(开关过程中产生)。在大多数应用中,本公司产品的输出纹波和噪声都能满足要求。对于输出纹波有较为严格要求的电源系统可以在模块输出增加差模滤波器来降低纹波,同时尽量注意选择小电感和较大的电容(ESR值越小越好)。如果应用在有着强干扰的场合,如汽车电子电火系统,为了消除和减小噪声干扰,须在模块输出端加共模滤波器。此外在输入、输出与外壳(case)端之间加隔离电容(一般为1~2nF/2000V)也可以减小共模噪声。 
四、提高电源系统可靠性的措施
    1、产品的合理选用。一般实际使用的总功率为模块电源额定输出功率的20%~80%为宜,多路输出时辅路和主路功率之比为1/5~1/2为宜。按照以上原则选择产品才能使其性能得到最好的发挥。
  2、模块前后接口电路合理设计。主要是输入保护和EMC方面的考虑。另外为了提高动态响应特性可在输出模块电源输出端并接适当的电容,但以不影响模块正常启动为宜。
  3、设法降低模块电源的温升。模块内部器件的工作温度的高低直接影响模块电源的寿命,器件温度越低模块寿命越长。在一定的工作条件下,模块电源的损耗是一定的,但是可以通过改善模块电源的散热条件来降低其温升,从而大大延长其使用寿命。比如:50W以上的模块电源必须安装散热器,散热器的表面积越大越有利于散热,且散热器的安装方向应尽量有利于空气的自然对流,功率在150W以上除安装散热器以外还可以加装风扇强制风冷。此外在环境温度较高或空气流通条件较差的地方模块须降额使用以减小功耗从而降低温升,延长使用寿命。
  4、温度降额曲线图  


图8 温度降额曲线图


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