如何依靠工作频率与隔离度来选择模块电源

如何依靠工作频率与隔离度来选择模块电源

模块电源的诞生，无疑对电子电路设计有着重大的影响。模块电源的一些特性与传统的思路不同，使人们从设计到实际操作都变得简单起来。

　　一般而言，工作频率越高输出纹波噪声就小一些，电源动态响应也好，但是对元器件是磁性材料的要求也越高，成本会有增加，所以模块电源产品开关频率多为在300kHz以下，有的只有100kHz左右，这样就不好符合负载变条件下动态响应的要求，因此高要求场合应用要考虑采用高开关频率的产品。另外一方面当模块电源开关频率接近信号工作频率时容易引起差拍振荡，选用时也要考虑到这一点。

　　大多数的电路都实现隔离，负载连同负载对本地电源的噪声与电网的其他负载和噪声隔开。只有隔离变换器能够达到这个要求。采用隔离变换器除了实现上述要求之外，还可以实现差分形式的输出，以及双极型输出。此外，将隔离型变换器的输出高压端与负载的电源地相连，就形成了负电源。由于电压参考点不是地，因此负载可以获得高的电压。

　　采用隔离型变换器的另一个妙处是：可以将多个具有不同输出电压的变换器级联起来，构成一个电源。对于那些单个变换器的输出电压达不到工作电压要求的设备，这种特性有用。在一定时限内（通常是1秒）变换器所能承受的、施加在输入端和输出端之间的高电压，称为变换器的隔离强度。而变换器的额定工作电压是指变换器能长时间承受的加在输入端的电压，这个电压低于隔离强度。

　　在选择隔离型变换器时还需要考虑器件的泄漏电流指标，泄漏电流是指因输入回路和输出回路之间的耦合电容而产生的电流。只要给定隔离电容的值，并且确定噪声频率，就可以根据阻抗计算出泄漏电容的大小。泄漏电流随噪声电压的增加而增大，随隔离电容的减小而减小。因此，设计低噪声电源时，应该选择隔离强度高而隔离电容低的DC/DC变换器，以减小泄漏电流。

　　通常在医疗设备里需要很高的隔离电压，这是因为高隔离电压能够产生小的漏电流，对身体的危害就小。一般场合使用对模块电源隔离电压要求不是很高，但是更高的隔离电压可以保证模块电源具有更小的漏电流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也好一些，因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。

　　从隔离度与工作频率这两个方面，可以看到对模块电源的选择不仅会影响到产品的效率，当应用在医疗领域时，还对使用者的人身安全负有责任。因此熟悉怎样的模块电源才是适合产品的选择就变得重要了。