嵌入式系統(tǒng)設計時DC/DC電源模塊選型的常見問題

二、性能VS 成本?

“設計余量”，一個讓人又愛又恨的指標。余量設計的本質(zhì)是預防意外，它雖然與品質(zhì)無關(guān)，但余量設計不足，會存在質(zhì)量問題的隱患，余量設計過大，又會造成成本的升高。
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由于嵌入式系統(tǒng)應用的廣泛性，負載也具有多樣性，有的是阻性負載，有的是感性或容性負載，有的負載較穩(wěn)定，有的負載波動較大，有的甚至還會有空載、或滿載、或瞬間負載變大、或瞬間負載跌落的情況發(fā)生，這給確定電源模塊的功率等級造成一定的難度。
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圖4 嵌入式開發(fā)應用廣泛
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一般情況下，負載電流的大小是決定功率的關(guān)鍵因素，為考慮到嵌入式系統(tǒng)設計的穩(wěn)定性和抗意外能力，建議根據(jù)實際情況，最小預留20%的設計余量，既實際使用中最大功率不超過電源模塊額定功率的80%，在這個功率范圍內(nèi)電源模塊各方面性能發(fā)揮都比較充分而且穩(wěn)定可靠。如果余量太大，造成資源浪費，如果余量太小則不利于溫升和可靠性。
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對于波動較大的負載，設計應當滿足峰值電流不超過電源模塊最大承受范圍的基本原則，再根據(jù)負載波動的頻率，適當?shù)募哟笤O計余量的方法，盡量提高可靠性。
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四、隔離電壓越大越好?

隔離電壓，是隔離型DC/DC電源模塊的一個重要指標，一般分1000VDC、1500VDC、2000VDC、3000VDC、6000VDC等規(guī)格，是指在一定時間內(nèi)(通常是1秒)電源模塊所能承受的、施加在輸入端和輸出端之間的最高電壓。隔離電壓等級越高，電源模塊內(nèi)部的保護器件和設計工藝要求就越高，從根本上講，就是成本越高。那么怎樣選擇合適的隔離電壓呢?
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電源模塊的隔離電壓，需要根據(jù)應用場合來選擇。一般場合使用對電源模塊隔離電壓要求不是很高，但是更高的隔離電壓可以保證模塊電源具有更小的漏電流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也更好一些，加之嵌入式系統(tǒng)核心器件集成度高，封裝小，相對比較脆弱，因此一般應用業(yè)界，普遍的隔離電壓水平為1500VDC或以上。但在一些特殊的行業(yè)，比如醫(yī)療，戶外通信基站，高壓電力等，對電源模塊的隔離度要求則更高。
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在科技高速發(fā)展的當下，產(chǎn)品快速開發(fā)已經(jīng)成為常態(tài)化，嵌入式系統(tǒng)強大的處理能力，弱化了硬件設計，將大量的工作交給了軟件。標準化的硬件平臺，標準的接口，豐富的驅(qū)動，使產(chǎn)品快速成型推向市場成為可能。在越來越緊湊的項目周期下，越來越多的嵌入式系統(tǒng)設計工程師已經(jīng)強烈的認識到：正確合理地選用DC/DC電源模塊，不但可以省去電源設計、調(diào)試方面的麻煩，而且可以提高整體系統(tǒng)的可靠性和設計水平，更重要的是，縮短了整個產(chǎn)品的研發(fā)周期。