温度范围与降额使用 一般厂家的模块电源都有几个温度范围产品可供选用：商品级、工业级、军用级等， 在选择模块电源时一定要考虑实际需要的工作温度范围，因为温度等级不同材料和制 造工艺不同价格就相差很大，选择不当还会影响使用，因此不得不慎重考虑。 可以有两种选择方法： 一是根据使用功率和封装形式选择，如果在体积（封装形式）一定的条件下实际使用 功率已经接近额定功率，那么模块标称的温度范围就必须严格满足实际需要甚至略有 裕量。 二是根据温度范围来选，如果由于成本考虑选择了较小温度范围的产品，但有时也有 温度逼近极限的情况，怎么办呢？降额使用。即选择功率或封装更大一些的产品，这 样“大马拉小车”，温升要低一些，能够从一定程度上缓解这一矛盾。降额比例随功 率等级不同而不同，一般50W以上为3～10W/℃。总之要么选择宽温度范围的产 品，功率利用更充分，封装也更小一些，但价格较高；要么选择一般温度范围产品， 价格低一些，功率裕量和封装形式就得大一些。应折衷考虑。
电涌会损坏那些电气设备？ 含有微处理器的电气设备极易受到电涌的损坏，这包括计算机和计算机的辅助设备、 程序控制器、PLC、传真机、电话、留言机等；程控交换机、广播电视发送机、微波 中继设备；家电行业的产品包括电视、音响、微波炉、录像机、洗衣机、烘干机和电 冰箱等。美国的调查数据表明，在保修期内出现问题的电气产品中，有63％是由于电 涌造成的。
电涌的来源： 简单而言，来自两个方面：外部电涌和内部电涌。
来自外部的电涌：最主要的来源是雷电。当云层中有电荷集蓄，云层下的地表集蓄了 极性相反的等量电荷时，便发生了雷电放电，云层和地面间的电荷电位高达若干百万 伏，发生雷击时,以若干千安计的电流通过雷击放电，经过所有的设备和大地返回云 层，从而完成了电的通路。不幸的是，通路常常是取道重要或贵重的设备。如果雷电 击中了附近的电力线，部分电流将沿线进入建筑物，这股巨大的电流就会直接扰乱或 破坏计算机和其它敏感的电气设备,其速度之快,全程只需百万分之一秒。
封装形式 DC/DC变换器的外形尺寸和输出形式差异很大。小功率产品采用密封外壳，外形十分 纤小；大功率产品常采用quarter-brick或half-brick的形式，电路或暴露，或以外壳 包裹。在选择时，需要注意以下两个方面： 第一，引脚是否在同一平面上； 第二，是否便于焊接。 SMT形式的变换器必须要符合IEC191-6:1990标准的要求，该标准对SMT器件引脚的 共面问题做出了严格限定。器件引脚不共面会造成器件装配时定位困难，严重影响焊
DCDC模块的选择
DC/DC模块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显著特点，在通信、网络、工 控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。很多系统设计人员已经意识到：正确合 理地选用DC/DC模块电源，可以省却电源设计、调试方面的麻烦，将主要精力集中在 自己专业的领域，这样不仅可以提高整体系统的可靠性和设计水平，而且更重要的是 缩短了整个产品的研发周期，为在激烈的市场竞争中领先致胜赢得了宝贵商机。那 么，怎样正确合理地选用DC/DC模块电源呢，笔者将从DC/DC模块电源开发设计的 角度，谈一谈这方面的问题，以供广大系统设计人员参考。
接质量，提高次品率。 SMT形式的变换器应能承受规定的焊接条件。对于绝大多数现代流水线而言，器件必 须满足CEC00802标准所规定的回流焊要求，即器件表面温度可超过300℃。如果变 换器不能满足这个要求，就需要为其设计专门的焊接装配工艺，这会增加装配时间， 提高生产成本。 封装形式 模块电源的封装形式多种多样，符合国际标准的也有，非标准的也有，就同一公司产 品而言，相同功率产品有不同封装，相同封装有不同功率，那么怎么选择封装形式 呢？主要有三个方面： ① 一定功率条件下体积要尽量小，这样才能给系统其他部分更多空间更多功能； ② 尽量选择符合国际标准封装的产品，因为兼容性较好，不局限于一两个供货厂家； ③ 应具有可扩展性，便于系统扩容和升级。选择一种封装，系统由于功能升级对电源 功率的要求提高,电源模块封装依然不变,系统线路板设计可以不必改动,从而大大简化 了产品升级更新换代，节约时间。全部符合国际标准，为业界广泛采用的半砖、全砖 封装，与VICOR、 LAMBDA等著名品牌完全兼容，并且半砖产品功率范围覆盖50～ 200W，全砖产品覆盖100～300W。
通常在医疗设备里需要很高的隔离电压,这样的话,漏电流就小,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特性也更好一些，因此目 前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。
什么是电涌? 电涌被称为瞬态过电，是电路中出现的一种短暂的电流、电压波动,在电路中通常持续 约百万分之一秒。220 伏电路系统中持续瞬间(百万分之一秒)的 5,000或10,000伏的 电压波动，即为电涌或瞬态过电。
商品级(0 ℃ 到+70 ℃)
工业级(-40 ℃ 到+85 ℃) 军用级(-55 ℃到+125噪声，因此滤波性能的好坏也 是重要的选型依据。集成化的DC/DC变换器通常采用的是变频开关技术或是定频开关 技术。 采用变频开关技术的变换器由于要根据负载状况进行不断调整，所以会导致频带展 宽，增加滤波器的复杂度。而定频开关变换器在这方面则简便许多，甚至可以使用LC 滤波器。
在线路高度暴露地段发生21万A的雷击电流（有记录的最大值之一）的机会只占总雷 击机会的0.5%。如此大的雷击电流极少出现在建筑物电源进线处，但仍须重视对这种 外来电涌的防范。
来自内部的电涌 来自内部的电涌是经常发生的，诸如来自空调机、空压机、电弧焊 机、电泵、电梯、开关电源和其它一些感性负荷的电涌。例如一台20hp的感应电动 机（线电压230V，4级，Y结线）在最大转矩时每相具有约39J的储存能量，当其标称 方根值电流被截断时，它将产生瞬态过电压。它经常发生，和它自同一配电箱供电的 其它负荷将因此易受损坏或工作失常。 不要以为电气装置电源进线上的过电压防护器可以保护电气设备不受内部电涌的危 害。它不能，它只能对沿电源线进入电气装置的外部电涌进行防范，因大容量的进线 防护器距内部电涌发生处的距离太远。
雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平，绝大多数情况下，造成 计算机和其它电器设备的当即毁坏，或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感 应式发动机的启动或关闭也会产生3,000－5,000伏的电涌，使和它共用同一配电箱的 计算机在每一次电涌中都会受到损坏或干扰，这种电涌的次数非常频繁。
电源模块选择需要考虑的几个方面 额定功率 封装形式 温度范围与降额使用 隔离电压 功耗和效率
额定功率 一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的30～80%为宜（具体比例大小还与其他 因素有关，后面将会提到。），这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分 而且稳定可靠。负载太轻造成资源浪费，太重则对温升、可靠性等不利。所有模块电 源均有一定的过载能力，但是仍不建议长时间工作在过载条件下，毕竟这是一种短时 应急之计。
外部电涌的另一个来源是电力公司的公用电网开关在电力线上产生的过电压。
来自内部的电涌：88％的电涌产生于建筑物内部的设备，如：空调、电梯、电焊机、 空气压缩机、水泵、开关电源、复印机和其它感应性负荷。电涌对计算机和其它敏感 电气设备的危害： 计算机技术发展至今，多层、超规模的集层芯片，电路密集，趋向是集成度更高、元 器件间隙更小、导线更细。几年前，一平方厘米的计算机芯片有 2,000个晶体管而现
大的雷击电流值常被例举应用，其实它发生的可能性很小。如Bellcore公司的工程师 们将电涌防护器的泄放电流规定为20000A（见参考资料TR-NWT-001011）。虽然
他们按经验将出现在其电气设备装置中的最大尖峰电流定为10000A，他们仍取100% 的安全系数，即将电涌防护器的泄放电流规定为2000A。
电涌的来源 电涌可来自电气装置外部，也可来自电气装置内部，即来自电气装置内的电器设备。 来自外部的电涌 这种电涌由雷电或公用电网开关的投切引起，这两类有害的电源扰动 都可扰乱计算机和微机信息处理系统的工作，引起停工或永久性设备损坏。 当云层上有电荷储蓄，云层下表面产生极性相反的等量电荷时，将引起雷电放电。其 后的情况就象一个大电池组或一个大电容器的放电那样，云层和地面间的电荷电位高 达若干百万伏。发生雷击时以若干千安计的电流通过雷击放电，经过所有设备和大地 返回云层，从而完成电的通路。不幸的是这个雷电通路常常取道重要或贵重的设备。 电涌防护的关键概念是给雷电感应电流提供一个通向大地的短捷有效的通路。这样雷 电涌流将从设备外分流。
隔离度 绝大多数的电路都必须实现隔离，即将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(见图)。
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，因此负载可以获得更高的电压。 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 种特性非常有用。 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最高电 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。
平均故障间隔时间 很多DPA系统都要求高度的可靠性，这就对平均故障间隔时间(MTTF)提出了要求。 在这里要提醒读者，仅凭产品说明书上的数据是不能评价某个产品可靠性的优劣 的。 造成这个问题的原因是，目前国际上尚未制定出公认的关于MTTF指标的定义和计算 标准，各厂商普遍使用的是美国军用标准MIL-HDBK-217F中的“一般情况下的”可 靠性预测方法，以及Bellcore标准TR-NWT-000332中的电信设备模型。不过，即便 是声称遵照同一标准推算出来的MTTF指标，常常也不一致。 这种不一致的第一个来源，是计算公式中对元器件特性的处理方式不同(例如某些算式 将焊接点的影响忽略不计，而焊接点故障是电路失效的最常见原因之一)；来源之二是 元器件的可靠性指标。举个例子，某些厂商采用MIL-HDBK-217F中的器件数据和故 障率数据，另外一些厂商则采用其他渠道的数据；第三个来源是具体的计算方法差异 (即便是MIL-HDBK，也给出了两种不同的预测工具)。当然，在变换器投入使用之 前，任何MTTF指标都毫无意义。 温度对可靠性有显著的影响，经验公式是：环境温度每升高10℃，器件寿命将缩短一 半。如果主要的设备需要在40℃～50℃条件下运行，并且电源部件的温度高于环境温