電源模塊的應用設計和品質同樣重要

　　高隔離、低隔離電容

　　醫療產品要求極低的漏電流，電力電子產品需要原邊和次級之間盡量少寄生電容。這兩個行業有一個共性的需求，即要求盡量高的隔離耐壓和盡量低的隔離電容，用以降低共模干擾對系統的影響。如果在醫療或電力電子領域應用，1W～2W DC-DC建議選取隔離電容低于10pF的電源模塊，寬壓產品則盡量選取低于150pF的電源模塊。

　　EMC特性

　　EMC性能是電子系統正常、安全工作的保證，目前電子行業對產品的EMC性能都提出了很高的要求，客戶經常抱怨因EMC處理不好導致系統的復位重啟甚至是早期失效，因此優良的EMC特性是電源模塊核心競爭力。

　　電源系統應用設計的可靠性

　　電源本身的可靠性固然重要，但是實際上，由于電源系統工作環境的復雜性，再可靠的電源如果沒有可靠的系統應用設計，最終電源還是會失效。下面介紹幾種常見的電源系統應用設計的方法和注意事項。

　　冗余設計技巧

　　在可靠性要求高的場合，要求電源模塊即使損壞，系統也不能斷電。此時，可以采取冗余供電的方式來提升系統的可靠性。圖3為其中一種常見的冗余設計方案。當一個電源模塊損壞時，另外一個模塊可以繼續供電。

　　圖3：冗余供電方案。

　　圖中D1、D2建議使用低壓降的肖特基二極管，以避免二極管的壓降影響后端系統的工作，另外，二極管的耐壓值要高于輸出電壓。這種方法會產生額外的紋波噪聲，需外接電容來減小紋波或是加濾波電路。

　　降額設計

　　眾所周知，降額設計可以有效提高電源工作壽命，但是負載過輕使用，電源的性能又無法工作在最佳狀態。例如，金升陽DC-DC模塊電源建議在負載范圍30%～80%內使用，此時各方面性能表現最佳。

　　合理外圍防護設計

　　電源模塊應用行業非常多，應用的環境要求也不近相同，因為其通用性設計，DCDC模塊電源僅能滿足通用共性需求。因此當客戶的應用環境要求苛刻時，需要加適當的外圍電路來提升電源的可靠性。

　　以金升陽的20W DC-DC鐵路電源URB24XXLD-20WR2為例，單獨模塊只能通過EN50155 1.4倍輸入電壓Vin的1s測試，但因為體積原因沒有辦法通過RIA12的標準，通過添加外圍電路(也可以選擇金升陽EMC輔助器FC-AX3D)，就能通過RIA12要求的3.5Vin/20ms的等測試要求。

　　因而合理的外圍電路設計可以使模塊滿足更高等級的技術規格，使之適應更惡劣的應用環境，提升電源模塊的可靠性。

　　散熱設計

　　工業級電源模塊的損壞大約有15%是因為散熱不良導致的，電源模塊是朝著小型化和集成化方向發展的，但是很多應用場合電源是處于密閉的環境中連續工作的，如果積熱無法散出去，電源內部的器件可能因為超過熱應力而損壞。通常的散熱方式有自然風冷、散熱片散熱和加強制性散熱風扇等。熱設計的幾點經驗分享如下：

　　電源模塊的對流通風。對于依靠自然對流和熱輻射來散熱的電源模塊，周圍環境一定要便于對流通風，且周圍無大器件遮擋，便于空氣流通。

　　發熱器件的放置。如果系統中擁有多個發熱源例如多個電源模塊，相互之間應盡量遠離，避免相互之間熱輻射傳遞導致電源模塊過熱。

　　合理的PCB板設計。PCB板提供了一種散熱途徑，在設計時就要多考慮散熱途徑。例如加大主回路的銅皮面積，降低PCB板上元器件的密度等，改善模塊的散熱面積和散熱通道，例如電源模塊應盡量垂直放置，可以使熱量盡快向上散發;如果將DC-DC模塊放在PCB的底部，則向上散發的熱量會被PCB阻擋，導致產品積熱無法散發出去。