電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)出(chu)現(xian)，將(jiang)嵌(qian)入(ru)式(shi)工(gong)程(cheng)師(shi)從(cong)繁(fan)重(zhong)的(de)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)工(gong)作(zuo)中(zhong)解(jie)脫(tuo)出(chu)來(lai)。但(dan)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)種(zhong)類(lei)繁(fan)多(duo)，我(wo)們(men)在(zai)日(ri)常(chang)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong)該(gai)如(ru)何(he)考(kao)慮(lv)選(xuan)型(xing)呢(ne)?

在日趨激烈的市場競爭中
，產品的快速設計與開發無疑已經成為領先致勝、快速占領商機的必要條件。在項目經理的“鞭策”hexiangmuzhouqiyuelaiyueduandepubianqingkuangxia
，mokuaihuakaifa，pingtaihuakaifa，fanganyinyongshikaifamoshiyijingbeiyuelaiyueduodexitongshejirenyuanheyingjiangongchengshijieshoushiyong。

圖1 模塊化設計產物——模塊化手機

renheyigedianzichanpindekaifa，doutaobukaidianyuandesheji。ruguojiangchanpinbizuoren，namedianyuanjiuhaobiyigerendexinzang，xinzangdejiankangyufou
，guanhudaorendeshengsicunwang。tongyang，dianyuandeshejiyoulie
，qingzeyingxiangzhenggechanpindexingneng，zhongzeyingxiangzhenggexiangmudechengbai。erdianyuansheji
，youyiqizhuanyechengdugao，tiaoshizhouqichang，guzhangpaizhanandengtedian
，rang“攻城獅”們深惡痛絕。

在此等大背景下，模塊電源應運而生，為“攻城獅”們帶來了福音。其中DC/DC電源模塊又以其體積小巧
、性能優異、使用方便、綜合成本低等顯著特點，在通信、網絡、工控
、鐵路等領域得到廣泛的應用。

那麼，在型號繁多，參數各不相同，品牌眾多的電源模塊中
，怎樣篩選出既合適，性價比又高的DC/DC電源模塊呢?一般標準選型方法大家都比較熟悉，這次我們講點不一樣的

，講講嵌入式係統設計時DC/DC電源模塊選型時比較容易糾結的幾個問題。

一、隔離or非隔離?

“這部分電路到底需不需要隔離?”這基本上是每一個嵌入式係統工程師都會思考的問題。

conggelidemudelaishuo，keyijianggelifenweianquangelihezaoshenggeliliangdalei。youyuqianrushixitongdeyingyongguangfanxing，zaiyingjianshejizhong，jingchanghuiyudaoduodianyagongdian
，shumohunhe，gaosudisuxinhaotongbandengfuzadeqingkuang
，chulishaoyoubushen
，jiuhuiyinruganrao
，qingzejiangdichanpinxingneng
，zhongzeganraotongxinshenzhiyinqixitongzhongqi
、癱瘓等。此時

，隔離就顯得尤為重要
，在嵌入式係統的設計中
，一般都會選擇使用隔離電源模塊對PCB不同區塊進行隔離供電，從最大限度上減少噪聲幹擾
，提高係統穩定性。

圖2 致遠電子3W寬壓隔離電源模塊

另外
，在含有工業總線的嵌入式係統中
，常常會麵臨浪湧
、電弧幹擾

、雷lei擊ji等deng惡e劣lie環huan境jing

，因yin此ci需xu要yao將jiang總zong線xian部bu分fen和he嵌qian入ru式shi係xi統tong部bu分fen進jin行xing安an全quan隔ge離li。隔ge離li不bu僅jin能neng消xiao除chu接jie地di環huan路lu的de幹gan擾rao
，還hai能neng阻zu隔ge外wai界jie惡e劣lie環huan境jing因yin素su影ying響xiang通tong過guo總zong線xian進jin入ru核he心xin係xi統tong，保bao證zheng核he心xin係xi統tong安an全quan的de作zuo用yong。

二
、性能VS 成本?

“性能”和“成本”是一對相愛相殺的冤家，讓多少工程師麵臨兩難的選擇，多少辛辛苦苦做的方案


，由於成本問題不得不放棄。是為了性能不顧成本?還是為了成本犧牲性能?怎樣平衡性能和成本，這是在產品設計中亙古不變的話題。

圖3 性能和成本之爭

對於同樣輸入輸出電壓的DC/DC電源模塊來說，輸出功率和工作溫度範圍是影響其成本的主要因素。電子器件工作溫度範圍一般分為：商業級(0~70℃)、工業級(-40~85℃)
、車規級(-40~105℃)、軍品級(-55~125℃)等。由於溫度等級不同，對材料和製造工藝的要求不同，模塊成本就相差很大了。

如果在體積(封裝形式)yidingdetiaojianxiashijishiyonggonglvyijingjiejinmokuaiedinggonglv，namemokuaibiaochengdewendufanweijiubixuyangemanzushijishiyongxuqiushenzhilveyouyuliang。ruguoyouyuchengbenkaolvxuanzelejiaoxiaowendufanweidechanpin，shijishiyongwenduyijingbijinmokuaijixianwendudeqingkuang，zenmebanne?這時可以采用降額使用的辦法，即選擇功率或封裝更大一些的產品，這樣“大馬拉小車”
，溫升低，能夠從一定程度上緩解這一矛盾。

總之要麼選擇寬溫度範圍的產品，功率利用更充分，封裝也更小一些

，但價格較高;要麼選擇一般溫度範圍產品，價格低一些，功率餘量和封裝形式就得大一些。到底怎樣選擇，就需要根據實際的情況，綜合考慮了。

三
、功率餘量留多少?10%、20%、還是30%?

“設計餘量”
，一yi個ge讓rang人ren又you愛ai又you恨hen的de指zhi標biao。餘yu量liang設she計ji的de本ben質zhi是shi預yu防fang意yi外wai，它ta雖sui然ran與yu品pin質zhi無wu關guan，但dan餘yu量liang設she計ji不bu足zu，會hui存cun在zai質zhi量liang問wen題ti的de隱yin患huan，餘yu量liang設she計ji過guo大da，又you會hui造zao成cheng成cheng本ben的de升sheng高gao。

youyuqianrushixitongyingyongdeguangfanxing
，fuzaiyejuyouduoyangxing
，youdeshizuxingfuzai
，youdeshiganxinghuorongxingfuzai，youdefuzaijiaowending，youdefuzaibodongjiaoda

，youdeshenzhihaihuiyoukongzai
、或滿載、或瞬間負載變大、或瞬間負載跌落的情況發生，這給確定電源模塊的功率等級造成一定的難度。

圖4 嵌入式開發應用廣泛

一般情況下，負載電流的大小是決定功率的關鍵因素，為考慮到嵌入式係統設計的穩定性和抗意外能力，建議根據實際情況，最小預留20%的設計餘量，既實際使用中最大功率不超過電源模塊額定功率的80%
，在zai這zhe個ge功gong率lv範fan圍wei內nei電dian源yuan模mo塊kuai各ge方fang麵mian性xing能neng發fa揮hui都dou比bi較jiao充chong分fen而er且qie穩wen定ding可ke靠kao。如ru果guo餘yu量liang太tai大da，造zao成cheng資zi源yuan浪lang費fei
，如ru果guo餘yu量liang太tai小xiao則ze不bu利li於yu溫wen升sheng和he可ke靠kao性xing。

對(dui)於(yu)波(bo)動(dong)較(jiao)大(da)的(de)負(fu)載(zai)
，設(she)計(ji)應(ying)當(dang)滿(man)足(zu)峰(feng)值(zhi)電(dian)流(liu)不(bu)超(chao)過(guo)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)最(zui)大(da)承(cheng)受(shou)範(fan)圍(wei)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)則(ze)

，再(zai)根(gen)據(ju)負(fu)載(zai)波(bo)動(dong)的(de)頻(pin)率(lv)，適(shi)當(dang)的(de)加(jia)大(da)設(she)計(ji)餘(yu)量(liang)的(de)方(fang)法(fa)，盡(jin)量(liang)提(ti)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)。

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等規格
，是指在一定時間內(通常是1秒)電源模塊所能承受的、shijiazaishuruduanheshuchuduanzhijiandezuigaodianya。gelidianyadengjiyuegao，dianyuanmokuaineibudebaohuqijianheshejigongyiyaoqiujiuyuegao，conggenbenshangjiang
，jiushichengbenyuegao。namezenyangxuanzeheshidegelidianyane?

電dian源yuan模mo塊kuai的de隔ge離li電dian壓ya，需xu要yao根gen據ju應ying用yong場chang合he來lai選xuan擇ze。一yi般ban場chang合he使shi用yong對dui電dian源yuan模mo塊kuai隔ge離li電dian壓ya要yao求qiu不bu是shi很hen高gao
，但dan是shi更geng高gao的de隔ge離li電dian壓ya可ke以yi保bao證zheng模mo塊kuai電dian源yuan具ju有you更geng小xiao的de漏lou電dian流liu，更geng高gao的de安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing，並bing且qieEMC特性也更好一些，加之嵌入式係統核心器件集成度高，封裝小
，相對比較脆弱，因此一般應用業界，普遍的隔離電壓水平為1500VDC或以上。但在一些特殊的行業，比如醫療，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。

在(zai)科(ke)技(ji)高(gao)速(su)發(fa)展(zhan)的(de)當(dang)下(xia)，產(chan)品(pin)快(kuai)速(su)開(kai)發(fa)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)常(chang)態(tai)化(hua)，嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)強(qiang)大(da)的(de)處(chu)理(li)能(neng)力(li)
，弱(ruo)化(hua)了(le)硬(ying)件(jian)設(she)計(ji)，將(jiang)大(da)量(liang)的(de)工(gong)作(zuo)交(jiao)給(gei)了(le)軟(ruan)件(jian)。標(biao)準(zhun)化(hua)的(de)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)
，標(biao)準(zhun)的(de)接(jie)口(kou)
，豐(feng)富(fu)的(de)驅(qu)動(dong)
，使(shi)產(chan)品(pin)快(kuai)速(su)成(cheng)型(xing)推(tui)向(xiang)市(shi)場(chang)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。在(zai)越(yue)來(lai)越(yue)緊(jin)湊(cou)的(de)項(xiang)目(mu)周(zhou)期(qi)下(xia)，越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)已(yi)經(jing)強(qiang)烈(lie)的(de)認(ren)識(shi)到(dao)：正確合理地選用DC/DC電源模塊

，不但可以省去電源設計
、調試方麵的麻煩
，而且可以提高整體係統的可靠性和設計水平
，更重要的是

，縮短了整個產品的研發周期。




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