功耗和效率 - DC/DC模块电源的选择与应用

　　7．功耗和效率

　　根据公式

　　其中Pin、Pout、P耗分别为模块电源输入、输出功率和自身功率损耗。由此可以看出，输出功率一定条件下，模块损耗P耗越小，则效率越高，温升就低，寿命更长。除了满载正常损耗外，还有两个损耗值得注意：空载损耗和短路损耗（输出短路时模块电源损耗），因为这两个损耗越小，表明模块效率越高，特别是短路未能及时采取措施的情况下，可能持续较长时间，短路损耗越小则因此失效的机率也大大减小。当然损耗越小也更符合节能的要求。

　　模块电源应用注意事项

　　1、极轻载使用

　　一般模块电源有最小负载限制，各厂家有所不同，普遍为10%左右，因为负载太轻时储能元件续流困难会发生电流不连续，从而导致输出电压不稳定，这是由电源本身的工作原理决定的。但是如果用户的确有轻载甚至空载使用的情况怎么办呢，最方便有效的方法是加一定的假负载，约为输出功率的2%左右，可以由模块厂商出厂前预置，也可以由用户在模块外安装适当电阻作为负载。值得注意的是如果选择前者，模块效率会有所降低。但是有的电路拓扑却没有最小负载限制，如鼎立信公司的E系列模块电源就可以满足用户从空载到满载的正常使用。

　　2、多路输出功率分配

　　选择多路输出模块电源时要注意不同路输出之间的功率分配。以双路产品为例，一般有两种类型：一种是双路平衡负载的，即双路电流大小一样；另一种是不平衡负载的，即主、辅路负载电流不相同，主路大，辅路小。对于这种产品，建议选择辅路与主路功率之比为1/5～1/2为宜，在此范围内辅路的电压稳定性才有保证（可在5%以内），否则辅路电压就会偏高或偏低。另一方面如果双路负载本来就不相同也尽量不要选用平衡负载型模块电源，因为此种电源专门针对对称负载设计，若负载不平衡辅路电压精度不高。

　　3、设法降低模块电源的温升

　　模块内部器件的工作温度的高低直接影响模块电源的寿命，器件温度越低模块寿命越长。在一定的工作条件下，模块电源的损耗是一定的，但是可以通过改善模块电源的散热条件来降低其温升，从而大大延长其使用寿命。比如：50W以上的模块电源必须安装散热器，散热器的表面积越大越有利于散热，且散热器的安装方向应尽量有利于空气的自然对流，功率在150W以上除安装散热器以外还可以加装扇强制风冷。此外在环境温度较高或空气流通条件较差的地方模块须降额使用以减小功耗从而降低温升，延长使用寿命。

　　4、合理安装减小机械应力

　　模块电源的引出方式均为金属针，模块电源与外接线路、金属针与模块电源内路电路均采用焊接方式连接。在一些特殊场合机械振动强度较大，尢其是大功率模块电源上还要加装散热器，这种情况更为严重。虽然模块电源内部一般灌封导热绝缘橡胶可以对元件起到较好的缓冲保护作用，但焊点有可能经受不住强烈振动应力而断裂，导致模块电源工作失效，这时必须在焊接的基础上再采取另外的固定和缓冲措施，比如可以用夹具或螺栓（对于有螺孔模块）将模块与机箱、大线路板等相对抗振性能好的部件固定，并且在它们中间垫一些弹性材料以缓冲振动产生的应力。

　　总之，模块电源和其它元器件一样只有精心选择、合理应用才能使其性能得到最大发挥，可靠性得到充分保障，模块电源也才会被更广泛地采用！