開關電源的結構設計優化哪有些要特別注意的？
發布時間：2020-04-26 11:45:17 瀏覽：2015
針對一個開關電源來講，最先要符合輸入電壓規模、額定功率、隔離耐壓性、高效率、紋波&噪聲等輸入輸出基本特征能夠滿足選用特殊要求。而在此之后各位開發工程師最常注重的性能指標那就是其高低溫性能指標了。
高低溫檢驗
一般在各種不同的選用科技領域，對開關電源的工作溫度規模特殊要求是各種不同的：
高低溫檢驗被當做判斷產品在低溫、高溫兩個極端氣溫環境前提條件下的適應能力和統一性。由于電子元器件的基本特征在低溫、高溫的前提條件下會造成相應的轉變，性能指標具備溫度漂移基本特征。因此通常越來越多開關電源在常溫前提條件下沒有問題，但得到高低溫氣溫檢驗就察覺工作中不正常或是性能指標顯著大幅度降低。
開關電源低溫和高溫工作通常會導致以下的情況：
工作中振蕩，輸出電壓紋波和噪聲增大，工作頻率發生改變，比較嚴重的甚至于輸出電壓跳變，控制模塊噪音；
運行異常，如運作時輸出電壓升上波形有顯著掉溝，輸出電壓不穩定，甚至于控制模塊完全運行失效；帶溶性負載工作能力大幅度降低，難以帶較大 溶性負載運行；運作時輸出電壓過沖波幅增大，超過標準規定規模；輕載或滿載工作中時輸出電壓顯著降低；高溫氧化損壞，控制模塊沒有輸入輸出。
熱設計
開關電源的熱設計，簡潔明了來講就是：根據熱設計在符合性能指標特殊要求的前提條件下盡可能避免控制模塊內部造成的發熱量，大幅度降低傳熱系數，挑選合理的冷卻方法。發熱電子元器件要盡可能使其分散化布局。設計PCB板時要保證印制線的載流容量，印制線的寬度必需適用于電流的傳輸。針對大功率電源的貼片電子元器件，能夠 采用大面積敷銅箔的方法，以提升PCB的導熱面積。開關電源內部可根據填充導熱硅膠和樹脂等來大幅度降低控制模塊內部電子元器件的溫升。針對體積較大的開關電源，能夠 選用散熱器進行導熱，提升對流和輻射源的表面積比較從而大大地改進了電子元器件的導熱效果。
降額設計構思
正所謂的降額設計構思是使電子元件的運用應力少于其額定電流應力的一種設計方法。將電子元件實現降額運用使電子元件的工作任務應力相應少于其標準規定的額定電流，實際降額等級劃分可以參考資料《我國軍用標準——電子元件降額規則GJB/Z35-93》。
應力設計構思
針對開關電源的應力設計構思，重點關注三極管(MOS管)、二極管、變壓器、功率電感、電解電容器、限流電阻等。確保全電壓范圍之內內部穩態、瞬態、短路故障等各種各樣極限值必要條件下都能有足夠的降額，以確保產品的安全可靠性。
考慮到開關電源越趨于微型化，高功率高密度相應變得越來越高，開關電源相關熱設計方面的難題尤其明顯。尤其是對運用有電解電容器的開關電源，高溫會使電解電容器的電解液加快速度耗費，大大減少電解電容器的壽命。高溫會使電子元件原材料加快速度衰老，比如說促使變壓器漆包線的絕緣層特性降低，導致絕緣層耐壓異常甚至導致匝間短路故障。優質的熱設計不僅能延長開關電源和其周圍電子元件的使用期限，還可使整個產品發熱均勻分布，降低故障的出現。
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