淺議在直流電源模塊設計中的難點(diǎn)

熱處理

這應該是電源模塊設計的最大局限性，也是最容易被用戶(hù)所忽略的地方。市場(chǎng)的現狀是客 戶(hù)沒(méi)幾個(gè)真正懂電源，因而，給很多電源廠(chǎng)家玩文字游戲的空間。大家都知道，工業(yè)級電源模塊跟軍品模塊的最大區別就在于工作溫度，工作溫度又分環(huán)境溫度和元 器件溫度。以元器件溫度來(lái)說(shuō)，行業(yè)共識是最高只能達到125攝氏度;而環(huán)境溫度比較合理的標注應該是-40到+85攝氏度(當然，并不是所有的電源廠(chǎng)家都能做到這一點(diǎn)，但頂級電源供應商都能做到)。游戲開(kāi)始了：前段時(shí)間有個(gè)案子，客戶(hù)問(wèn)我說(shuō)怎么你們的工作溫度這么窄(-40到+85)?說(shuō)是誰(shuí)誰(shuí)的模塊可以做到120度云云……費了我好大的功夫才給客戶(hù)解釋清楚！游戲二:淡化處理“功率將額”。咋一看，兩款產(chǎn)品設計規格一模一樣，好像只能看誰(shuí)價(jià)格做得更低了。其實(shí)不然，任何標準的產(chǎn)品規格書(shū)最后都會(huì )有將額曲線(xiàn)圖，很容易可以比較出優(yōu)劣。舉個(gè)例子:A、C兩款1/4磚模塊，設計均為1。8V@80A，但通過(guò)比較將額曲線(xiàn)發(fā)現，在50攝氏度300LFM同等環(huán)境 下，C模塊仍輸出80A而A模塊只能輸出75A?？蓜e小看了這5安培，在某些時(shí)候會(huì )造成整個(gè)系統DOWN機哦！

這些還只是根據各自資料的分 析結果，公正地說(shuō)，國際頂級電源公司不敢指牛為馬，胡編亂造，因為他們大多數都是上市公司。他們能做的也就是盡量淡化處理其劣勢。最直觀(guān)的比較某兩款產(chǎn)品 的熱處理性能，還是莫過(guò)于在同等環(huán)境下測試他們，然后測量其中心器件溫度。室溫條件下以不超過(guò)80度為佳……

這是筆者所做的兩款產(chǎn)品的熱成像圖：(輸入48VDC，輸出3。3V @ 35A，溫度25°C，氣流200LFM——優(yōu)劣是否一目了然？但看DATASHEET是看不出來(lái)的哦！

電流最大化

事實(shí)上，電流最大化跟熱處理緊密相關(guān)。大電流的最大局限就在散熱，采用雙排針腳也是因為這個(gè)。以半磚120A傳統模塊為例，單排針腳根本無(wú)法承載如此大的電流。在這里不得 不把國產(chǎn)模塊和國外公司模塊(國外品牌本地化生產(chǎn)也歸為此類(lèi))做個(gè)比較。坦率地說(shuō)，差距還是還是很明顯。以5V開(kāi)板半磚為例，中國電源公司剛剛只能做到40A左右，還沒(méi)聽(tīng)說(shuō)哪家做到了60A，而能叫得出名字的國外做DC/DC的電源公司都已經(jīng)做到了60A甚至更高。再以12V總線(xiàn)IBA1/4磚模塊為例，國外很多公司都做到了42A……

有人也許要說(shuō)，客戶(hù)實(shí)際上用不了這么大的電流，做大了價(jià)格自然貴反而賣(mài)不出去;而 且，很多客戶(hù)可以接受幾塊并聯(lián)。這不矛盾，從通信行業(yè)的發(fā)展趨勢來(lái)看，終端設備都在朝著(zhù)小巧型發(fā)展，這就要求配套的電源功率密度更高。大功率模塊電源應該 被看作是下一代產(chǎn)品，目前還在用的幾塊并聯(lián)實(shí)現大電流輸出將逐漸被大電流模塊所替代。

不得不再次強調功率將額。下圖為(1)所提及的將額曲線(xiàn)，1/4磚80A是時(shí)下非常熱銷(xiāo)的一款產(chǎn)品，兩家公司產(chǎn)品都號稱(chēng)在1。8V時(shí)可最大輸出80A，筆者摘取了兩家公司網(wǎng)站上產(chǎn)品資料的將額曲線(xiàn)圖。個(gè)位可以比較下這個(gè)點(diǎn):50攝氏度，氣流300LFM，看看其輸出電流是否一樣。