【導讀】電路設計一直都是工程師必備課程，直流電源模塊的設計一直都是困擾工程師的難點(diǎn)，因為在設計過(guò)程有兩個(gè)“壁壘”，一是熱處理，二是電流最大化。這兩個(gè)難點(diǎn)只要處理成功，那么直流電源模塊的設計就不是問(wèn)題了，下面我們一起直擊直流電源模塊的設計難點(diǎn)。
1、熱處理
它給很多電源廠(chǎng)家玩文字游戲的空間，因為熱處理是電源模塊設計中最大的局限性所在，也是最容易被用戶(hù)所忽略的地方。大家都知道，工業(yè)級電源模塊跟軍品模塊的最大區別就在于工作溫度，工作溫度又分環(huán)境溫度和元器件溫度。以元器件溫度來(lái)說(shuō)，行業(yè)共識是最高只能達到125攝氏度;而環(huán)境溫度比較合理的標注應該是-45到+85攝氏度(當然，并不是所有的電源廠(chǎng)家都能做到這一點(diǎn)，但頂級電源供應商都能做到)，游戲開(kāi)始了：前段時(shí)間有個(gè)案子，客戶(hù)問(wèn)我說(shuō)怎么你們的工作溫度這么窄(-40到+85)?說(shuō)是誰(shuí)誰(shuí)的模塊可以做到120度云云，費了我好大的功夫才給客戶(hù)解釋清楚!游戲二：淡化處理“功率將額”，乍一看，兩款產(chǎn)品設計規格一模一樣，好像只能看誰(shuí)價(jià)格做得更低了。其實(shí)不然，任何標準的產(chǎn)品規格書(shū)最后都會(huì )有將額曲線(xiàn)圖，很容易可以比較出優(yōu)劣。舉個(gè)例子：A、C兩款1/4磚模塊,設計均為1.8V@80A,但通過(guò)比較將額曲線(xiàn)發(fā)現，在50攝氏度300LFM同等環(huán)境下，C模塊仍輸出80A而A模塊只能輸出75A?？蓜e小看了這5安培，在某些時(shí)候會(huì )造成整個(gè)系統DOWN機。
其實(shí)我們也可以一目了然地分出優(yōu)劣。下面是兩款產(chǎn)品的熱成像圖(輸入48VDC，輸出3.3V @ 35A，溫度25°C，氣流200LFM)。但是看DATASHEET其實(shí)是看不出來(lái)的。
圖1：熱成像對比圖
[page] 2、電流最大化
電流最大化跟熱處理緊密相關(guān)。大電流的最大局限就在散熱，采用雙排針腳也是因為這個(gè)原因。
可能有人會(huì )說(shuō)客戶(hù)實(shí)際上用不了這么大的電流，做大了價(jià)格會(huì )上升反而會(huì )不容易銷(xiāo)售，而且，很多客戶(hù)可以接受幾塊并聯(lián)。其實(shí)這不矛盾，從通信行業(yè)的發(fā)展趨勢來(lái)看，終端設備都在朝著(zhù)小巧型發(fā)展，這就要求配套的電源功率密度更高。大功率模塊電源應該被看作是下一代產(chǎn)品，目前還在用的幾塊并聯(lián)實(shí)現大電流輸出將逐漸被大電流模塊所替代。
還是要再次強調功率將額問(wèn)題。下圖為(1)所提及的將額曲線(xiàn)，1/4磚80A是時(shí)下非常熱銷(xiāo)的一款產(chǎn)品，兩家公司產(chǎn)品都號稱(chēng)在1.8V時(shí)可最大輸出80A，筆者摘取了兩家公司網(wǎng)站上產(chǎn)品資料的將額曲線(xiàn)圖。各位可以比較下這個(gè)點(diǎn)：50攝氏度，氣流300LFM,看看其輸出電流是否一樣呢?
圖2：將額曲線(xiàn)對比圖
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