如何依靠工作頻率與隔離度來選擇模塊電源

模塊電源的誕生，無疑對電子電路設(shè)計(jì)有著重大的影響。模塊電源的一些特性與傳統(tǒng)的思路不同，使人們從設(shè)計(jì)到實(shí)際操作都變得簡單起來。

　　一般而言，工作頻率越高輸出紋波噪聲就小一些，電源動(dòng)態(tài)響應(yīng)也好，但是對元器件是磁性材料的要求也越高，成本會(huì)有增加，所以模塊電源產(chǎn)品開關(guān)頻率多為在300kHz以下，有的只有100kHz左右，這樣就不好符合負(fù)載變條件下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的要求，因此高要求場合應(yīng)用要考慮采用高開關(guān)頻率的產(chǎn)品。另外一方面當(dāng)模塊電源開關(guān)頻率接近信號工作頻率時(shí)容易引起差拍振蕩，選用時(shí)也要考慮到這一點(diǎn)。

　　大多數(shù)的電路都實(shí)現(xiàn)隔離，負(fù)載連同負(fù)載對本地電源的噪聲與電網(wǎng)的其他負(fù)載和噪聲隔開。只有隔離變換器能夠達(dá)到這個(gè)要求。采用隔離變換器除了實(shí)現(xiàn)上述要求之外，還可以實(shí)現(xiàn)差分形式的輸出，以及雙極型輸出。此外，將隔離型變換器的輸出高壓端與負(fù)載的電源地相連，就形成了負(fù)電源。由于電壓參考點(diǎn)不是地，因此負(fù)載可以獲得高的電壓。

　　采用隔離型變換器的另一個(gè)妙處是：可以將多個(gè)具有不同輸出電壓的變換器級聯(lián)起來，構(gòu)成一個(gè)電源。對于那些單個(gè)變換器的輸出電壓達(dá)不到工作電壓要求的設(shè)備，這種特性有用。在一定時(shí)限內(nèi)（通常是1秒）變換器所能承受的、施加在輸入端和輸出端之間的高電壓，稱為變換器的隔離強(qiáng)度。而變換器的額定工作電壓是指變換器能長時(shí)間承受的加在輸入端的電壓，這個(gè)電壓低于隔離強(qiáng)度。

　　在選擇隔離型變換器時(shí)還需要考慮器件的泄漏電流指標(biāo)，泄漏電流是指因輸入回路和輸出回路之間的耦合電容而產(chǎn)生的電流。只要給定隔離電容的值，并且確定噪聲頻率，就可以根據(jù)阻抗計(jì)算出泄漏電容的大小。泄漏電流隨噪聲電壓的增加而增大，隨隔離電容的減小而減小。因此，設(shè)計(jì)低噪聲電源時(shí)，應(yīng)該選擇隔離強(qiáng)度高而隔離電容低的DC/DC變換器，以減小泄漏電流。

　　通常在醫(yī)療設(shè)備里需要很高的隔離電壓，這是因?yàn)楦吒綦x電壓能夠產(chǎn)生小的漏電流，對身體的危害就小。一般場合使用對模塊電源隔離電壓要求不是很高，但是更高的隔離電壓可以保證模塊電源具有更小的漏電流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也好一些，因此目前業(yè)界普遍的隔離電壓水平為1500VDC以上。

　　從隔離度與工作頻率這兩個(gè)方面，可以看到對模塊電源的選擇不僅會(huì)影響到產(chǎn)品的效率，當(dāng)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域時(shí)，還對使用者的人身安全負(fù)有責(zé)任。因此熟悉怎樣的模塊電源才是適合產(chǎn)品的選擇就變得重要了。