DC/DC在接口電路與放大器的電路設(shè)計(jì)方案
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1 引言
目前隨著我國電子工業(yè)的不斷發(fā)展,開關(guān)電源的應(yīng)用也越來越受到該應(yīng)用領(lǐng)域中技術(shù)人員的重視,產(chǎn)品包括ac/dc,dc/dc及dc/ac等,其中多以pwm模式為主。在實(shí)際使用中常會碰到一些技術(shù)性問題,如干擾、電壓穩(wěn)定性差、可靠性差等等。
2 dc/dc電源模塊實(shí)際應(yīng)用在一般通訊接口、儀器儀表中常遇到的問題與解決方法
dc/dc電源模塊在rs-485接口電路的應(yīng)用(dc/dc電源模塊:隔離電壓1000vdc,in:5v,out:5v,p:1w),其電路如圖1所示。
rs-485采用dc/dc電源模塊與光耦隔離,可以抑制電磁干擾和消除接地環(huán)路,保護(hù)系統(tǒng)電路免受外部網(wǎng)絡(luò)影響,dc/dc輸出端給光耦及max485芯片供電,其電流很小,故此會使到dc/dc長期工作在較輕負(fù)載情況下,可能會致使輸出電壓偏高,紋波較大,嚴(yán)重時(shí)還可能會影響電路的工作性能,并且dc/dc的可靠性也會降低。故此在選用dc/dc模塊時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮dc/dc電源供電的額定功率、負(fù)載的最小功率及其輸出電壓穩(wěn)定性。目前市面上普通的隔離型dc/dc電源模塊為保證長期工作的可靠性,其產(chǎn)品本身都有最輕負(fù)載的要求(目前較多的最小負(fù)載要求為≥15~20%額定功率,mornsu公司的b0505lm-1w可做到≥5%,特殊產(chǎn)品可空載使用),在選擇電源模塊時(shí)應(yīng)盡可能使到負(fù)載工作在模塊額定功率的30~70%左右為佳,在此負(fù)載條件下其輸出電壓穩(wěn)定度較好。
在很多情況下廠家一般都建議客戶選用標(biāo)準(zhǔn)型號1w的產(chǎn)品,在這種情況可能會造成負(fù)載過輕導(dǎo)致輸出電壓偏高,甚至高出正常電壓很多,嚴(yán)重時(shí)會影響電路的正常工作與元器件的性能,故此以下提供一些建議:
(1)如果負(fù)載較輕或可能空載的情況下,最好在dc/dc電源模塊的輸出端接一假負(fù)載,為額定功率的5~10%左右,如1w的產(chǎn)品可接一470ω的電阻(參見圖1);
(2) 如果對于要求較低功耗的產(chǎn)品,可以選用mornsun公司功率較小的dc/dc電源模塊,如b0505ls-w5(0.5w)或b0505ls-w25(0.25w)等,可以避免空載功耗增大的同時(shí)又提高了電壓穩(wěn)定度;
(3)如果對傳輸速度較高(9.6k以上),且要求電路穩(wěn)定性較好的產(chǎn)品。由于考慮到在傳輸速度較高時(shí)(其頻率較高),此情況下會對電源模塊紋波噪聲有很高的要求,如選擇普通型號的隔離電源可能會由于其諧波與其傳輸頻率產(chǎn)生諧振而影響工作。建議選用輸出電壓穩(wěn)定度較高、紋波噪聲較低的產(chǎn)品,如mornsun公司的ib0505ls-w75(隔離1000vdc,穩(wěn)壓輸出)。此產(chǎn)品由于紋波極低(《20mvp-p),且電壓精度較高,可以滿足傳輸速度較高時(shí)對紋波、電壓精度的要求;
(4) dc/dc電源模塊應(yīng)用在rs-485/232等接口電路中的dc/dc電源模塊的型號參考,如表1所示。
此電路采用雙電源(dc/dc電源模塊)給隔離型放大器供電,考慮到放大器對其電源的隔離、輸出電壓精度、紋波噪聲要求會較高,如果采用普通的電源做為放大器的供電電源,那么很可能會由于其紋波噪聲較大、電壓精度不夠高及缺少隔離效果而給放大器造成影響或干擾。故此,在選擇放大器時(shí)對其電源部分考慮也是不容忽視的一點(diǎn)。故此,對于要求較高精度、低噪聲的放大器,筆者首推選用mornsu公司的ia_ks-1w/2w系列的產(chǎn)品,如ia0512ks-1w/2w。該系列產(chǎn)品由于其具有極低的紋波噪聲及高精度輸出電壓被廣泛地應(yīng)用在各種運(yùn)放電路、a/d、d/a轉(zhuǎn)換器上的電源供電部分。并且能滿足在工業(yè)級(-40℃~+85℃)的工作環(huán)境下滿載、長期使用。
結(jié)束語
基于通信、工控、智能儀器儀表等行業(yè)中對于dc/dc電源模塊的應(yīng)用要求越來越越高,特別是對于dc/dc的干擾、emi、可靠性、電壓精度等特性的影響更是倍受重視,所以在進(jìn)行選擇dc/dc電源模塊時(shí)應(yīng)了解dc/dc的特性及自身負(fù)載以及周圍環(huán)境等因素,只有這樣才能在應(yīng)用dc/dc電源模塊解決電源應(yīng)用方案中得心應(yīng)手。