【经验】DC-DC模块电源应用设计方法及注意事项
近年来，推出了一种可以有效的简化客户的电路设计，提升系统的可靠性和维护效率的DC-DC模块电源设计。那么，如何提升基于DC-DC模块的电源系统的可靠性呢？
首先，爱浦电子先带大家来学习一下DC-DC模块电源在工业领域中应用的作用。这种模块电源主要应用于分布式电源系统中，对电源系统实现隔离降低噪声、电压转换、稳压和保护的功能。
DC-DC隔离模块电源的四大作用如下：
●模块电源采用隔离式设计，可以有效的隔离来自一次侧设备带来的共模干扰对系统的影响，使负载能够稳定的工作。
●不同的负载需要不同的供电电压，例如控制IC需要5V、3.3V、1.8V等；信号采集用的运放则需要±15V；继电器则需要12V，24V。而母线电压多为24V，因此需要进行电压转换。
●母线电压在长距离传输过程中会存在线损，故到PCB板级时电压较低，而负载需要稳定的电压，因此需要宽压输入，稳压输出。
●电源需要在异常情况下，保护系统的负载和本身不坏。
其次，我们再来学习一下电源系统应用设计的可靠性。电源本身的可靠性固然重要，但是实际上，由于电源系统工作环境的复杂性，再可靠的电源如果没有可靠的系统应用设计，最终电源还是会失效。下面介绍几种常见的电源系统应用设计的方法和注意事项。
1. 冗余设计技巧
在可靠性要求高的场合，要求电源模块即使损坏，系统也不能断电。此时，我们可以采取冗余供电的方式来提升系统的可靠性。如下图所示，当一个电源模块损坏时，另外一个模块可以继续供电。下图为其中一种常见的冗余设计方案。
图 1 冗余供电方案
注意事项：D1、D2建议使用低压降的肖特基二极管，以避免二极管的压降影响后端系统的工作，并注意选取二极管的耐压值要高于输出电压。这种方法会产生额外的纹波噪声，需外接电容来减小纹波或是加滤波电路。
2. 降额设计
众所周知，降额设计可以有效提高电源工作寿命，但是负载过轻使用，电源的性能又无法工作在最佳状态。例如，金升阳DC-DC模块电源建议在负载范围30%~80%内使用，此时各方面性能表现最佳。
3. 合理外围防护设计
电源模块应用行业非常多，应用的环境要求也不近相同，因为其通用性设计，DC-DC模块电源仅能满足通用共性需求。因此当客户的应用环境要求苛刻时，需要加适当的外围电路来提升电源的可靠性。
4. 散热设计
工业级的电源模块的损坏大约有15%是因为散热不良导致的，电源模块是朝着小型化和集成化方向发展，但是很多应用场合电源是处于密闭的环境中连续工作的，如果积热无法散出去，电源内部的器件可能因为超过热应力而损坏。通常的散热方式有自然风冷、散热片散热和加强制性散热风扇等。
热设计的几点经验分享如下：
●电源模块的对流通风
图 2 电源模块在PCP垂直放置
对于依靠自然对流和热辐射来散热的电源模块，周围环境一定要便于对流通风，且周围无大器件遮挡，便于空气流通。
●发热器件的放置
如果系统中拥有多个发热源例如多个电源模块，相互之间应尽量远离，避免相互之间热辐射传递导致电源模块过热。
●合理的PCB板设计
PCB板提供了一种散热途径，在设计时就要多考虑散热途径。例如加大主回路的铜皮面积，降低PCB板上元器件的密度等，改善模块的散热面积和散热通道，例如电源模块应尽量垂直放置如下图，可以使热量尽快向上散发;如果将DC-DC模块放在PCB的底部，则向上散发的热量会被PCB阻挡，导致产品积热无法散发出去。
●更大封装尺寸和散热面积
同样功率的电源，如果可能尽量选择尺寸更大的封装和散热面更大的散热器，或者使用导热胶将电源模块外壳与机壳连接。这样电源模块拥有更大的散热面积，散热会更快，内部的温度会更低，电源的可靠性自然也就越高。
5. 匹配性设计、安规设计
电源的输入走线尽量保持直线，避免形成环路天线吸引外界辐射干扰。同时输入线和输出线需要按照UL60950的安规要求保持合适的间距，避免耐压失效。再者，电源底板下禁止布线，特别是信号线，电源变压器的电磁线会对信号形成干扰。另外一个点需注意的是，需要关注一次电源和二次电源之间，以及电源与系统工作频率的倍频错开，避开相互之间的系统匹配性问题。
DC-DC电源模块的可靠应用需要电源原厂提供高品质电源，同时也需要设计工程师合理的应用设计，只有从设计和应用双向考虑才能最终获得可靠的电源系统。
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FD50-110SXXB3(C)3(-XXX)系列 DC/DC 模块电源
描述- FD50-110SXXB3(C)3(XXX)系列DC/DC模块电源，具有宽范围输入电压、高转换效率、低待机功耗、快速启动、多种保护功能等特点，适用于工业控制、电力设备、通信、机车、工业机器人等领域。
型号- FD50-110SXXB3(C)3-TH,FD50-110S12B3(C)3,FD50-110S48B3(C)3,FD50-110SXXB3(C)3系列,FD50-110SXXB3(C)3-TS,FD50-110SXXB3C3,FD50-110SXXB3(C)3,FD50-110SXXB3(C)3-T,FD50-110SXXB3(C)3-XXX,FD50-110S3V3B3(C)3,FD50-110S05B3(C)3,FD50-110S15B3(C)3,FD50-110SXXB3(C)3-XXX系列,FD50-110SXXB3T3,FD50-110S24B3(C)3,FD50-110SXXB3(C)3-H,FD50-110SXXB3(C)3-TSH,FD50-110SXXB3R3,FD50-110SXXB3N3
【产品】FN2-XXXXXC系列DC-DC模块电源，额定功率为2W，工作环境温度宽至-40℃～+85℃
FN2-XXXXXC 系列是爱浦电子为客户提供的2W DC-DC 模块电源。产品的额定功率为2W，输入电压范围4.5-5.5，10.8-13.2，21.6-26.4Vdc几类可选。产品体积小，封装尺寸为19.5x7.0x10.0mm。产品具有定电压输入，隔离非稳压输出，效率高等特点。
【产品】WD200-48S24Q3是标准的1/2砖块DC-DC模块电源，额定功率为200W
WD200-48S24Q3是爱浦电子为客户提供标准的1/2砖块DC-DC模块电源。产品的额定功率为200W，输入电压范围20-60Vdc，输出电压24Vdc。
FD12-110DXXA3N3 系列 DC/DC 模块电源
描述- FD12-110DXXA3N3系列DC/DC模块电源具有宽范围输入、高转换效率、低待机功耗、快速启动、短路保护和多种保护功能等特点，适用于铁路、工业控制、仪器仪表、通信、电力、物联网等领域。
型号- FD12-110D3V3A3N3,FD12-110DXXA3N3,FD12-110D05A3N3,FD12-110D24A3N3,FD12-110D09A3N3,FD12-110DXXA3N3 系列,FD12-110D15A3N3,FD12-110D12A3N3
【产品】1/4砖块DC-DC模块电源WD360-28S12G2J，工作电压16-40V，输出电压12V
WD360-28S12G2J是爱浦电子为客户提供的高性能1/4砖块DC-DC模块电源。产品的额定功率为360W，工作电压范围16-40Vdc，输出电压为12Vdc，产品封装尺寸为60.0×38.8×13.0mm。
BK150-800SXXGA1D6 新能源宽范围输入 DC-DC 模块电源
描述- 该资料介绍了广州市爱浦电子科技有限公司生产的BK150-800SXXGA1D6新能源宽范围输入DC-DC模块电源。该产品适用于新能源领域，具有宽范围输入电压和稳定的输出性能。
型号- BK150-800SXXGA1D6,BK150-800S28GA1D6,BK150-800S32GA1D6,BK150-800S35GA1D6,BK150-800S24GA1D6,BK150-800SXXGA1D6系列
FD12-110SXXA3(C)3 系列 DC/DC 模块电源
描述- FD12-110SXXA3(C)3系列DC/DC模块电源具有宽范围输入（4:1）、12W输出功率、高转换效率、低待机功耗等特点，适用于铁路、工业控制、仪器仪表、通信、电力、物联网等领域。
型号- FD12-110SXXA3N3,FD12-110S05V2A3(C)3,FD12-110SXXA3(C)3,FD12-110S24A3(C)3,FD12-110SXXA3(C)3 系列,FD12-110S3V3A3(C)3,FD12-110S05A3(C)3,FD12-110S15A3(C)3,FD12-110SXXA3C3,FD12-110S12A3(C)3,FD12-110S09A3(C)3
KW6-XXSXXE2C3系列DC-DC模块电源
描述- 该资料介绍了广州市爱浦电子科技有限公司生产的KW6-XXSXXE2C3系列DC-DC模块电源。该系列电源具有宽范围输入（4:1）、6W输出功率、高达86%的转换效率、低至0.05W的待机功耗、快速启动、短路保护、过压、过流保护等特点。产品适用于工业控制、仪器仪表、通信、电力、物联网、BMS等领域。资料还提供了详细的产品选型列表、输入输出特性、EMC特性、外观尺寸、封装代号、管脚定义等信息。
型号- KW6-18S12E2C3,KW6-36S12E2C3,KW6-18S3V3E2C3,KW6-36S09E2C3,KW6-36S05E2C3,KW6-36S3V3E2C3,KW6-XXSXXE2C3 系列,KW6-18S24E2C3,KW6-36S24E2C3,KW6-18S05E2C3,KW6-36S15E2C3,KW6-18S09E2C3,KW6-18S15E2C3
【产品】采用SIP封装的DC-DC模块电源，输出功率为10W，待机功耗低至 0.05W
KW10-XXSXXE2C3为爱浦电子新开发的DC-DC模块电源，SIP封装，10W输出功率，超宽压输入范围，超低待机功耗，隔离稳压单路输出，可广泛应用于工业控制、仪器仪表、通信、电力、物联网、BMS等领域。
FD6-XXSXXA3(-XX)系列 DC/DC 模块电源
描述- FD6-XXSXXA3(-XX)系列DC/DC模块电源具有宽范围输入(4:1)、输出功率6W、转换效率高达85%等特点，适用于工业控制、仪器仪表、通信、电力、物联网等领域。
型号- FD6-XXSXXA3系列,FD6-36S05A3,FD6-XXSXXA3,FD6-18S09A3,FD6-36S15A3,FD6-XXSXXA3-T,FD6-18S3V3A3,FD6-36S09A3,FD6-XXSXXA3-XX系列,FD6-18S12A3,FD6-18S24A3,FD6-36S24A3,FD6-18S15A3,FD6-36S12A3,FD6-18S05A3,FD6-36S3V3A3,FD6-XXSXXA3-TS,FD6-XXSXXA3-XX
VD10-XXXXXB1系列 DC-DC模块电源
描述- 该资料介绍了VD10-XXXXXB1系列DC-DC模块电源的性能特点和规格参数。这些模块具有宽范围的输入电压、高转换效率和低待机功耗，适用于多种应用场景。
型号- VD10-24S24B1,VD10-48S15B1,VD10-24S05B1,VD10-12D15B1,VD10-XXXXXB1 系列,VD10-12D12B1,VD10-24S3V3B1,VD10-12S12B1,VD10-12S15B1,VD10-24D05B1,VD10-12S3V3B1,VD10-48D15B1,VD10-48D12B1,VD10-24S12B1,VD10-48S24B1,VD10-48S05B1,VD10-24S15B1,VD10-48S3V3B1,VD10-12D05B1,VD10-12S24B1,VD10-12S05B1,VD10-48D05B1,VD10-24D15B1,VD10-24D12B1,VD10-48S12B1
【产品】4:1宽输入范围的DC/DC模块电源FD10-110SXXA3C4，转换效率高达89%
FD10-110SXXA3N4是爱浦电子推出的新开发的DIP标准1X1封装，10W输出功率，超宽压4:1输入范围，超低待机功耗，隔离稳压输出，DC-DC模块电源，可广泛应用于铁路、工业控制、仪器仪表、通信、电力、物联网等领域。
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可定制高压电源模块的输入电压100VDC-2000VDC、功率范围5W-500W/4W-60W； 高压输出电源模块的输出电压100VDC-2000VDC。功率范围：4W-60W。
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可定制电感最大电流100A，尺寸最小7 x 7 x 3.0mm到最大35 x 34 x 15.5 mm，工作频率100KHZ ~ 2MHZ，感值范围：0.15 ~ 100uh；支持大功率电感，扁平线电感，大电流电感，高频电感，汽车电感器，车规电感，一体成型电感等定制。
最小起订量： 5000 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
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