電源模塊常見的應用問題以及如何排除

時間:2020-11-15   訪問量:16

電源模塊常見的應用問題以及如何排除

微功率DC-DC電源模塊以高集成度、高可靠性、簡化設計等多重優勢,受到很多電子設計者的青睞。電源模塊雖然應用電路簡單,操作簡單,但往往在應用時還是會遇到一些常見問題。針對此,本文對電源模塊常見的應用問題以及如何排除故障進行詳細的分析,希望對設計者的電源模塊選型時有所幫助。

常見問題一:輸出紋波噪聲偏大

原因1:模塊在使用時,負載為動態負載,使得模塊輸出電壓峰峰值變大,但注意這不是紋波噪聲。

當負載電流如果進行周期性突變時,模塊輸出電壓的峰峰值會變大。這是一個瞬態量,但有時會被誤以為是紋波噪聲。所以當使用一個電源模塊給多個電路單元供電時,對于有周期性負載變化的電路,前級需要增加π型濾波,減小這部分電路的瞬態變化對其他電路的干擾。

例如,下圖中電路B由于負載大小的變化,使得輸入電壓波動。為了減小電路B對電路A的干擾,建議在電路B的輸入端增加π型濾波。

圖1 電路鏈接框圖

原因2:示波器地線問題

在測試電源輸出的紋波噪聲時,示波器的地線夾和地線、模塊輸出引腳形成一個環路,類似于天線接收器,會引入其他噪聲。如果測試的環境干擾大,這種噪聲也會由示波器引入,影響紋波噪聲測試的結果。

且平常我們購買的示波器探頭的地與示波器內部的大地線相連,這種情況對工頻干擾的抗擾能力弱,容易引入干擾噪聲。所以在使用中最好保證示波器探頭浮地處理(隔離開示波器的電源地,或者直接使用電池供電的示波器),減少引入的干擾。如果測量對象的供電電源也是浮地,這樣更好,這樣就不會導致電路特性的改變,使模塊輸出噪聲增大。

常見問題二:模塊啟動后,輸出電壓偏低

原因1:輸入端有防反接電路

定壓輸入非穩壓輸出模塊,其輸出電壓會隨著輸入電壓和負載大小的變化而變化的。由于在電路設計時,在其輸入側增加了防反接二極管,于是這會導致到模塊輸入端的電壓降低,從而輸出電壓變小。因為我們在設計使用防反接二極管時,要考慮二極管的正向導通壓降。

原因2:輸出導線阻抗過大或者電壓表連接不規范

在使用電源模塊時,我們在測試輸出電壓,經常貪圖方便直接測試被供電電路輸入端的電壓。但由于模塊輸出端到被供電電路的輸入端之間的阻抗過大,所以會使得測量值比實際值偏低。因此在測試電源模塊的輸出電壓時,應該測量模塊輸出引腳之間的電壓,而非被供電電路輸入端的電壓。

原因3:在使用模塊時,未準確估算出所需的電源模塊功率,使模塊處于超載啟動或者超載工作狀態。

例如,3W定壓輸入非穩壓輸出的電源模塊,額定功率為3W,即模塊使用的功率范圍不能超過3W。模塊在5V輸入下,輸出400mA時,輸出電壓大約為4.98V;輸出600mA時,輸出電壓大約為4.88V,如果超載,輸出電壓將更低。隨著負載增加,會使得輸出電壓降低,這個定壓輸入非穩壓輸出模塊的特性。




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