开关电源模块选型需考虑哪些问题

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来源：东莞市成良智能科技发布时间：2019-10-07 点击量：1152

开关电源模块选型没那么简单，它需要考虑很多问题，你知道哪些呢？
磁珠、电容、二极管、电阻…都具有类似的潜规则，只是我们不太注意而已。电源模块的拓扑结构有多种，反激、正激、推挽、半桥、全桥多种，每种因为其原理的不同，也表现为在某些特性指标方面的优越性。

反激开关电源在开关的一个周期中，充电的时段没有放电，就是因为这个特性，其时间响应特性、纹波特性就很难做到很好，虽然可以通过大的储能电容协助解决一点，但原理性缺陷终归是硬伤。漏感也大等等问题，但其优点是电路简单，成本低，体积小，不必加磁复位绕组，而且输入电压范围比较宽。也正因为此，才有了其占总开关电源市场7成以上的份额。

正激开关电源输出电压瞬态控制特性较好，负载能力较强，但其缺点也同样显著，多用一个大储能滤波电感和一个续流二极管、体积大、变压器初级线圈反电动势电压高，对开关管的要求较高。
推挽式开关电源电流瞬态响应速度很高，电压输出特性很好，在所有拓扑结构中，是利用率最高的一种开关电源，无漏磁，驱动电路简单。但其缺点是两个开关器件需要很高的耐压值；要有两组初级线圈，对于小功率输出的推挽式开关电源是个缺点。若两个正激式变换器不完全对称或平衡，经过几个周期累积的偏磁，会使磁芯进入饱和，导致高频变压器励磁电流过大，甚至损坏开关管。
桥式开关电源输出功率很大，工作效率很高，开关管的耐压值要求比较低，变压器初级线圈只需要一个绕组。缺点是效率低，会出现半导通区，损耗大。

以上各种问题都是因为其拓扑结构的先天优势和先天缺陷造成的，虽然我们可以将电源模块当成黑匣子，但这也是我们在选择电源时要关注的一个点。
另一个是要根据负载的波动情况来确定，有的负载较稳定，有的负载就波动较大，甚至于有的还会有空载、或满载、或瞬间负载变大、或瞬间负载跌落的情况发生。负载的类型也是一个影响因素。一般的模块，其输出是按照默认为阻性负载而设计的，如果负载是感性或容性负载，都需要作电源模块内部器件或参数稍作调整。

开关电源模块的开关频率也是需要关注的，他决定了外接电源滤波器滤波参数（截止频率、阶次）的选择。纹波与拓扑结构、电容电感的参数、负载的情况都相关，一个5v电源，纹波做到50mv，单电源的误差磁珠、电容、二极管、电阻…都具有类似的潜规则，只是我们不太注意而已。电源模块的拓扑结构有多种，反激、正激、推挽、半桥、全桥多种，每种因为其原理的不同，也表现为在某些特性指标方面的优越性。

反激开关电源在开关的一个周期中，充电的时段没有放电，就是因为这个特性，其时间响应特性、纹波特性就很难做到很好，虽然可以通过大的储能电容协助解决一点，但原理性缺陷终归是硬伤。漏感也大等等问题，但其优点是电路简单，成本低，体积小，不必加磁复位绕组，而且输入电压范围比较宽。也正因为此，才有了其占总开关电源市场7成以上的份额。

正激开关电源输出电压瞬态控制特性较好，负载能力较强，但其缺点也同样显著，多用一个大储能滤波电感和一个续流二极管、体积大、变压器初级线圈反电动势电压高，对开关管的要求较高。

推挽式开关电源电流瞬态响应速度很高，电压输出特性很好，在所有拓扑结构中，是利用率最高的一种开关电源，无漏磁，驱动电路简单。但其缺点是两个开关器件需要很高的耐压值；要有两组初级线圈，对于小功率输出的推挽式开关电源是个缺点。若两个正激式变换器不完全对称或平衡，经过几个周期累积的偏磁，会使磁芯进入饱和，导致高频变压器励磁电流过大，甚至损坏开关管。
桥式开关电源输出功率很大，工作效率很高，开关管的耐压值要求比较低，变压器初级线圈只需要一个绕组。缺点是效率低，会出现半导通区，损耗大。

以上各种问题都是因为其拓扑结构的先天优势和先天缺陷造成的，虽然我们可以将电源模块当成黑匣子，但这也是我们在选择电源时要关注的一个点。另一个是要根据负载的波动情况来确定，有的负载较稳定，有的负载就波动较大，甚至于有的还会有空载、或满载、或瞬间负载变大、或瞬间负载跌落的情况发生。

负载的类型也是一个影响因素。一般的模块，其输出是按照默认为阻性负载而设计的，如果负载是感性或容性负载，都需要作电源模块内部器件或参数稍作调整。

开关电源模块的开关频率也是需要关注的，他决定了外接电源滤波器滤波参数（截止频率、阶次）的选择。纹波与拓扑结构、电容电感的参数、负载的情况都相关，一个5v电源，纹波做到50mv，单电源的误差就是1%了，对精度要求高的电路，电源的误差、放大电路的误差、信号电缆的误差、AD的舍入误差，多个误差累积合并之后，总误差可就大了。

电源模块里有无滤波设计、开关电源模块所在的设备里有无安规要求（漏电流、绝缘耐压、湿度要求）、温升特性、转换效率、输入电压的波动范围、负载调整率等等，要求的地方还是不少的。就是1%了，对精度要求高的电路，电源的误差、放大电路的误差、信号电缆的误差、AD的舍入误差，多个误差累积合并之后，总误差可就大了。开关电源模块里有无滤波设计、电源模块所在的设备里有无安规要求（漏电流、绝缘耐压、湿度要求）、温升特性、转换效率、输入电压的波动范围、负载调整率等等，要求的地方还是不少的。

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