三河博電科技 專業電源模塊 開關電源模塊的分類與作用

開關電源模塊是將開關電源上的分立元器件進行模塊化封裝，從而形成體積更小、功率密度更高的模塊電源 。其內部電路也是開關電源。

開關電源可分為 AC/DC 和 DC/DC 兩大類，DC/DC 變換器現已實現模塊化，且設計技術及生產工藝在國內外均已成熟和標準化，并已得到用戶的認可，但 AC/DC 的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。

直流斬波

DC/DC 變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調制方式 Ts 不變，改變 ton(通用)，二是頻率調制方式，ton 不變，改變 Ts(易產生干擾)。其具體的電路由以下幾類：

(1) Buck 電路――降壓斬波器，其輸出平均電壓 Uo 小于輸入電壓 Ui，極性相同。

(2) Boost 電路――升壓斬波器，其輸出平均電壓 Uo 大于輸入電壓 Ui，極性相同。

(3) Buck-Boost 電路――降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓 Uo 大于或小于輸入電壓 Ui，極性相反，電感傳輸。

(4) Cuk 電路――降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓 Uo 大于或小于輸入電壓 UI,極性相反，電容傳輸。

當今軟開關技術使得 DC/DC 發生了質的飛躍，多種 ECI 軟開關 DC/DC 變換器，其最大輸出功率有 300W、600W、800W 等，相應的功率密度為(6、2、10、17)W/cm3，效率為(80-90)%。日本 NemicLambda 公司最新推出的一種采用軟開關技術的高頻開關電源模塊 RM 系列，其開關頻率為(200~300)kHz，功率密度已達到 27 W/cm3，采用同步整流器(MOS-FET 代替肖特基二極管)，是整個電路效率提高到 90%。

AC/DC

AC/DC 變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源流向負載的稱為“整流”，功率流由負載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC 變換器輸入為 50/60Hz 的交流電，因必須經整流、濾波，因此體積相對較大的濾波電容器是必不可少的，同時因遇到安全標準(如 UL、CCEE 等)及 EMC 指令的限制(如 IEC、FCC、CSA)，交流輸入側必須加 EMC 濾波及使用符合安全標準的元件，這樣就限制 AC/DC 電源體積的小型化，另外，由于內部的高頻、高壓、大電流開關動作，使得解決 EMC 電磁兼容問題難度加大，也就對內部高密度安裝電路設計提出了很高的要求，由于同樣的原因，高電壓、大電流開關使得電源工作消耗增大，限制了 AC/DC 變換器模塊化的進程，因此必須采用電源系統優化設計方法才能使其工作效率達到一定的滿意程度。

AC/DC 變換按電路的接線方式可分為，半波電路、全波電路。按電源相數可分為，單項、三相、多相。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。

優點

設計簡單。只需一個電源模塊，配上少量分立元件，即可獲得電源。

縮短開發周期。模塊電源一般備有多種輸入、輸出選擇。用戶也可以重復迭加或交叉迭加，構成積木式組合電源，實現多路輸入、輸出，大大削減了樣機開發時間。

變更靈活。產品設計如需更改，只需轉換或并聯另一合適電源模塊即可。

技術要求低。模塊電源一般配備標準化前端、高集成電源模塊和其他元件，因此令電源設計更簡單。

模塊電源外殼有集熱沉、散熱器和外殼三位一體的結構形式，實現了模塊電源的傳導冷卻方式，使電源的溫度值趨近于最小值。同時，又賦予了模塊電源金玉其表的包裝。

質優可靠。模塊電源一般均采用全自動化生產，并配以高科技生產技術，因此品質穩定、可靠。

用途廣泛：模塊電源可廣泛應用于航空航天、機車艦船、軍工兵器、發電配電、郵電通信、冶金礦山、自動控制、家用電器、儀器儀表和科研實驗等社會生產和生活的各個領域，尤其是在高可靠和高技術領域發揮著不可替代的重要作用。

審核編輯：湯梓紅