本文從電源規(guī)格和系統(tǒng)配電設(shè)計(jì)兩個(gè)方面介紹海凌科電源模塊如何選型，便于用戶更快速高效的挑選想要的產(chǎn)品。

01

確定電源的規(guī)格

首先確定電源的規(guī)格，按照需求的指標(biāo)進(jìn)行篩選，確定使用標(biāo)準(zhǔn)電源模塊還是需要定制電源。

第一步，選擇電源模塊的輸入電壓。

3.3V，5V，9V，12V，15V，24V 輸入電壓變化范圍為±10%，選擇 A、B、E、F、G、H 系列非穩(wěn)壓輸出的產(chǎn)品。輸入電壓變化范圍為±5%，選擇 IA、IB、IE、IF 系列穩(wěn)壓輸出的產(chǎn)品。

該系列產(chǎn)品供電一般為開關(guān)電源、線性穩(wěn)壓器、穩(wěn)壓二極管等輸出電壓較為穩(wěn)定的電源。

第二步，選擇電源模塊的輸出電壓及功率。

電源模塊最好應(yīng)用在標(biāo)稱滿負(fù)荷的 30%-80%功率條件下，前提條件是在常溫情況，如果設(shè)計(jì)中考慮到高溫環(huán)境和低溫環(huán)境，還需要考慮到溫度降額要求。選擇合適的輸出功率是設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵因素之一，過大或過小的電流均會(huì)導(dǎo)致較低的可靠性和過高的成本。輸出電壓常見規(guī)格有3.3V，5V，9V，12V，15V，24V，±5V，±12V，±15V 等。

第三步，選擇輸出負(fù)載類型。

輸出電壓的類型是由輸出負(fù)載決定，如 485、CAN 通信總線 IC 對(duì)電源精度要求不高的場(chǎng)合，可選擇非穩(wěn)壓輸出系列的模塊（如 A、B、E、F、G、H 系列）；對(duì)于傳感器、高精度的運(yùn)放、A/D、D/A 等芯片對(duì)電源精度和紋波噪聲較敏感的器件應(yīng)選擇穩(wěn)壓輸出系列的模塊（IA、IB、IE、IF 系列）。

第四步，選擇電源模塊的隔離性質(zhì)。

隔離特性，使模塊的輸入與輸出完全為兩個(gè)獨(dú)立的（不共地）電源。在工業(yè)總線系統(tǒng)中，面臨惡劣環(huán)境（雷擊、電弧干擾）時(shí)進(jìn)行安全隔離，也能起到消除接地環(huán)路的作用；在混合電路中，實(shí)現(xiàn)敏感模擬電路和數(shù)字電路的噪聲隔離；在多電壓供電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換。

對(duì)于雙路輸出的產(chǎn)品，需確定輸出的兩路是否需要隔離，如果需要隔離，需要選用雙隔離雙輸出產(chǎn)品。

按照隔離強(qiáng)度，電源分為 1500VDC/2000VDC/3000VDC/3500VDC/4200VDC/6000VDC 隔離等。

第五步，選擇電源模塊的封裝尺寸。

目前常見的封裝分為 SIP、DIP、SMD、DFN、SOIC-16 五種，尺寸大小詳見各產(chǎn)品的技術(shù)手冊(cè)。選擇哪種類型主要由系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際空間尺寸、采用的生產(chǎn)工藝和現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境來決定，如使用在汽車系統(tǒng)上，應(yīng)選擇 DIP 或者 SMD 封裝的產(chǎn)品，其抗振動(dòng)的性能更好。

注：1、B/F/H為單路輸出，A/E/G為±雙輸出；

2、帶I字母為穩(wěn)壓輸出

02

系統(tǒng)配電設(shè)計(jì)

系統(tǒng)配電的設(shè)計(jì)往往要結(jié)合產(chǎn)品的特性和電路的需求進(jìn)行多次優(yōu)化，準(zhǔn)確評(píng)估實(shí)際電路的工作參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，有助于我們更為精確地選擇合適的模塊電源。

第一步，外界因素

環(huán)境溫度會(huì)對(duì)電源模塊及其外接元件有一定的影響，電源模塊在應(yīng)用時(shí)可能處于高溫、低溫或高低溫循環(huán)變化環(huán)境中（如：機(jī)艙、船艙等），我們應(yīng)詳細(xì)了解在環(huán)境條件變化情況下電源模塊相應(yīng)參數(shù)的變化，以便保證在實(shí)際環(huán)境中滿足其要求。

需要注意的是：電源模塊工作的環(huán)境溫度，不是指當(dāng)時(shí)的氣溫，而是設(shè)備機(jī)殼內(nèi)的空間溫度；由于存在許多發(fā)熱器件，通常機(jī)殼內(nèi)溫度比周邊環(huán)境氣溫要高。

表 1-2 行業(yè)工作環(huán)境溫度分布

特別在高溫時(shí)模塊大幅度降額，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮足夠余量，且外圍器件應(yīng)選擇高低溫特性較好的電解電容為宜。因?yàn)樵诟邷叵拢?a href="http://hljzzgx.com/tags/電容/" target="_blank">電容的內(nèi)壓增大，容易導(dǎo)致失效，請(qǐng)參照所使用電容的規(guī)格書正確使用。

在有電弧、靜電放電、不穩(wěn)定交流電網(wǎng)、啟動(dòng)開關(guān)、繼電器、雷擊等干擾的環(huán)境，輸入電壓和電流可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過模塊的承受范圍，導(dǎo)致模塊永久性損壞和負(fù)載電路的癱瘓，這時(shí)要適當(dāng)添加保護(hù)電路，確保電源安全工作。

傳輸距離對(duì)系統(tǒng)供電電源也有影響，一般選型時(shí)注意以下幾點(diǎn)：

（1）室內(nèi)線短、溫差小、干擾小，一般采用非隔離或小功率型的模塊；

（2）室外遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，除了考慮防雷隔離保護(hù)以外，還要精確計(jì)算傳輸損耗，選擇寬電壓輸入且功率足夠的隔離電源模塊。

（3）若傳輸距離過長(zhǎng)、損耗較大時(shí)，模塊的供電電源必須提供足夠的功率，才能保證模塊正常工作，考慮到模塊的啟動(dòng)電流，一般建議供電電源提供的電流為模塊啟動(dòng)電流的 1.3-1.6 倍。

（4）建議在模塊的輸入引腳旁并接一電容，以提高產(chǎn)品啟動(dòng)性能。

第二步，工作環(huán)境

所有功率轉(zhuǎn)換產(chǎn)品都會(huì)有一定的損耗轉(zhuǎn)變?yōu)楸旧淼臒崮埽棺陨戆l(fā)熱，并影響周圍環(huán)境升溫，引起數(shù)據(jù)干擾（熱敏傳感器件）和器件性能下降，甚至?xí)鸲搪菲鸹?，布局時(shí)一定要有充足氣流空間，或增加散熱面積來降低溫升，保證安全。

由于開關(guān)電源是采用開關(guān)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，其自身的開關(guān)振蕩電路及內(nèi)部的磁性元件會(huì)對(duì)周圍的器件以傳導(dǎo)和輻射的方式產(chǎn)生電磁干擾和污染。電磁干擾（EMI）是指通過電磁輻射傳播和信號(hào)線、電源線傳導(dǎo)的電磁能量對(duì)環(huán)境所造成的污染。電磁干擾不能完全被消除，但可以采取一些方法使其降低到安全的等級(jí)。

第三步，模塊的布局

不合理的接地和電源布局往往會(huì)引起系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定，高噪聲和其它惡劣現(xiàn)象。

在許多應(yīng)用中，數(shù)字電路和模擬電路共用同一電源，在這類設(shè)計(jì)中其實(shí)是要對(duì)模擬電路和數(shù)字電路分開使用或完全隔離電源、接地回路，避免數(shù)字直流電平的變化和邏輯瞬態(tài)過程干擾到敏感的模擬電路。

在高速或動(dòng)態(tài)模擬電路、數(shù)字電路中，負(fù)載通過較長(zhǎng)的線路配電時(shí)，電源配線的分布電阻和等效電感變得明顯且極易因?yàn)樨?fù)載電流的迅速變化引起噪聲干擾，這就需要對(duì)負(fù)載去耦，同時(shí)消除線路上的串聯(lián)阻抗和分布參數(shù)引起的諧振。