【MIE 隔离电源模块活动第一站】痛点讨论 | 你理想中的电源模块是怎样的?

电源模块痛点:

  1. 不同工作温度,输出电压不稳定
  2. 空载和重载时,输出电压不稳定
  3. 负载切换时,输出电压不稳定
  4. 输入电压范围太窄
  5. 电压转换效率太低
  6. 尺寸太大

理想电源模块:

  1. 各种工作情况下,输出电压稳定,精准,输出电压纹波低
  2. 输入电压范围宽
  3. 电源模块转换效率高
  4. 尺寸小,最好是贴片封装

理想的电源模块是什么,能兼容宽输入电压范围,转换效率高,安规距离足够,小体积、轻重量。且不易受到干扰。

电源模块痛点:

  1. 要求高的工作温度
  2. 要求小的体积
  3. 要求小的纹波电压电流
  4. 要求输出大的电流

理想电源模块:

  1. 尺寸小,无散热片
  2. 输出大电流
  3. 电源模块转换效率高
  4. 无插件器件及电解电容,这样寿命更长

理想的电源最好是:集成度高,效率高,体积小,完全隔离,抗干扰强,稳定性高,最好有完善的保护功能~

电源模块在应用中面临的痛点涉及功率密度和体积、散热性能、输出电压轨和负载多样性、产品通用性、智能化挑战、测试和质量保证以及故障和损坏问题等多个方面。而能针对这些痛点给出解决方案的就是理想的电源了。

高效率、高可靠性、小型化和轻量化、宽输入电压范围、高精度输出、智能控制和监测这些都是必不可少的,提高这些功能那就是最好的电源模块

现有电源模块在应用中常见的痛点包括以下几个方面:

  1. 效率低下:许多电源模块的能量转换效率不高,导致能量浪费,发热量大,需要额外的散热措施。
  2. 尺寸和重量大:在一些应用场景中,尤其是便携式设备和空间受限的设备中,电源模块的尺寸和重量成为一个重要的限制因素。
  3. 兼容性差:不同设备和系统对电源模块的要求不尽相同,常常需要定制或专门适配的电源模块,增加了设计和生产成本。
  4. 稳定性和可靠性差:在恶劣环境下(如高温、高湿、振动等),一些电源模块的性能和寿命会显著下降,影响整体设备的可靠性。
  5. 电磁干扰(EMI)问题:电源模块在工作时可能产生电磁干扰,影响周围其他电子设备的正常工作,需要额外的屏蔽措施。
  6. 成本高:高性能的电源模块往往成本较高,增加了整体系统的成本。
  7. 热管理问题:高功率密度的电源模块容易产生过多的热量,难以有效管理和散热,影响模块的性能和寿命。

看了学习资料也浏览了大家的精彩评论,正是因为好的电源具备这些特点才确保了电源模块可以在各种应用环境中稳定、可靠地工作,并且能够满足不同电子设备的电源需求。

理想的电源模块是高效、可靠、智能、环保的完美结合,它能够满足不断变化的电源需求,同时降低总体拥有成本,并具有出色的用户体验。

电源是我们工作生活中都离不了,同时在设计电源的时候也总是有一些问题是逃不过的,那么在这些问题面前,作为一个理想中的电源需要有什么样的表现呢?
第一个问题就是效率问题,现在越来越多的电源在效率方面其实表现的都不错了,理想电源模块应具备高转换效率,95%不过分吧,现在很多都能来到这个附近了,转换效率越高浪费的就越少;
其次就是热管理,我们都知道电源的散热要求都很高,尤其是大功率的,理想电源要采用先进的热管理技术,如自然对流散热、强制对流散热、热管散热、液体冷却等,确保电源模块在长时间高负载运行时也能保持较低的工作温度,或者用产热小的器件;
噪声问题对于用户来说很重要,理想电源需要通过优化电路布局、选择低噪声元器件、增加滤波电路等措施,降低电源模块产生的噪声和干扰,或者采用金属屏蔽罩等结构,对电源模块进行电磁屏蔽,防止EMI对其他电路的影响;
现在什么都一要求小型化,电源也不例外,需要通过采用先进的封装技术和电路优化设计,实现高功率密度输出,满足小型化、紧凑型设备的需求,最好能实现模块化设计,将电源模块设计为可插拔、易替换的模块,便于系统集成和维护;
异常情况下的保护功能必不可少,具备过流保护、过压保护、短路保护、过温保护等多重保护功能,确保电源模块在异常情况下不会损坏。
还有什么呢?越便宜越好

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理想电源模块:
1、电源模块不需要外部接一些电容,特别是ACDC电源模块,外面需要添加的器件都比模块大了。
2、模块宽输入电压,满足多种情况使用。
3、模块效率高,发热小,体积小。
4、性价比高,采用动力使用。

不同环境的需求不同,除电源模块的基本要求外,比较难做到的当然是纹波小同时价格低,所以如果能保证输出的稳定同时价格有竞争力,还是会很受欢迎的。

电源模块作为电子系统的基本盘,其性能直接影响到整个系统的稳定性、效率及寿命。在实际应用中,电源模块常常面临多重挑战,在进行电源设计要非常注意。

电源容易出现的问题主要包括:1、效率低下与发热严重:低效率的电源不仅浪费了能源,还因大量热能产生而需要额外的散热措施,增加了系统复杂性和成本。长期高温运行还会加速元器件老化,缩短设备寿命;2、电磁干扰与噪声:电源模块在工作时可能产生电磁辐射和电源噪声,这些干扰信号可能通过电源线、地线或空间耦合到系统其他部分,影响信号的完整性和系统的正常工作;3、负载适应性差:面对快速变化的负载需求,若电源模块无法迅速响应并稳定输出电压,将直接影响系统稳定性和性能。4、环境适应性不足:输入电压波动、极端温度条件等因素都可能影响电源的正常工作,缺乏足够适应性的电源模块在这些环境下容易失效。5、缺乏完整的保护机制:在异常工况下,如过流、过压、短路、过热等,若电源模块没有完善的保护机制,可能会导致设备损坏甚至安全事故。

我心目中的理想电源应该是这样的:1、高效节能:具备高转换效率,减少能量损失,同时采用先进的散热技术,确保长时间稳定运行而不产生过多热量。2、低噪声与电磁兼容:通过优化设计和选用低噪声元器件,有效降低电磁干扰和电源噪声,确保系统内部和外部环境的纯净。3、快速响应与稳定输出:采用先进的控制算法和电路设计,实现对负载变化的快速响应,同时在宽负载范围内保持输出电压的稳定性和精度。4、环境适应性强:具备较宽的输入电压范围,能够适应不同场合的电压波动,同时在极端温度条件下也能稳定工作。5、多重保护机制:集成过流、过压、短路、过温等多重保护功能,确保在异常情况下及时切断故障源,保护设备和人员安全。6、易维护:采用便携式设计,便于系统集成和维护,同时提供标准化的接口和协议,便于与其他组件兼容和替换。6、高性价比与长寿命:在保证高性能和可靠性的前提下,通过优化设计、选用高性价比的元器件以及严格的制造工艺控制成本,提高产品的市场竞争力,并延长使用寿命。

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我理想中的电源模块:
宽电压输入:
良好的EMI;
尽量小的体积;

电源模块的理想特性与优势主要包括设计简单、‌节省成本和时间、‌高可靠性、‌高功率密度和效率、‌易于维护和设计灵活、‌应用广泛。‌

  • 设计简单:‌电源模块提供了多种类型,‌如AC-DC、‌DC-DC、‌高压等模块,‌选择适合的模块配上少量分立元件即可使用。‌模块内部高度集成,‌设计更加紧凑,‌供应商还能提供专业的技术支持和系统解决方案。‌
  • 节省成本和时间:‌电源模块提供多种输入输出选择,‌可以重复加或交叉加,‌构成积木式组合电源,‌实现多路输入输出。‌相比分立式方案,‌调试更加简单安全,‌大大简化设计应用,‌缩短开发时间。‌
  • 高可靠性:‌电源模块采用自动化工艺,‌保证品质和可靠性。‌电源模块是经过专业电源研发团队按照严格标准选择元件,‌经过设计和开发,‌进行过完善的可靠性测试和批量生产测试。‌
  • 高功率密度和效率:‌电源模块采用多层PCB和铝基板,‌具有较高的功率密度和体积较小,‌节省系统占用空间。‌DC-DC模块的1/4砖可达到1000W,‌这是分立式方案难以达到的标准。‌
  • 易于维护和设计灵活:‌在产品应用中,‌如果出现故障,‌只需替换另一个模块即可正常工作。‌如果设计方案需要变更,‌只需更换其中的模块,‌无需修改整体供电电路。‌
  • 应用广泛:‌电源模块广泛应用于仪器仪表、‌汽车电子、‌轨道交通、‌数据通信、‌工业自动化、‌智能家居、‌航空航天、‌军工、‌科研实验、‌船舶、‌冶金矿山、‌电力系统、‌医疗电子、‌安防监控、‌新能源、‌石油化工、‌手持电子设备等多个领域。‌

效率与热管理:

痛点:传统电源模块可能因效率低下而产生大量的热量,需要额外的散热措施,增加了系统设计的复杂性和成本。
尺寸和集成度:

痛点:空间有限时,传统电源模块的尺寸较大,不易集成到小型化设备中,限制了设计的灵活性和功能性。
电磁干扰(EMI):

痛点:电源模块可能会产生电磁干扰,影响系统其他部分的性能或合规性,需要进一步的滤波和屏蔽措施。
成本和可靠性:

痛点:低成本的电源模块可能会牺牲质量和可靠性,可能导致系统的不稳定或寿命缩短,增加维护和更换成本。
设计复杂性:

痛点:一些电源模块的设计复杂,需要深入的电路知识和调试能力,对于非专业设计者来说难以使用和维护。
理想电源模块特征:
高效率与低功耗:

理想特征:优秀的电源模块应具有高效率,减少功耗和热量,有助于延长电池寿命或减少设备运行温度。
小型化和集成度高:

理想特征:小型化的设计使得电源模块可以轻松集成到各种设备中,提高设备的设计灵活性和性能密度。
低EMI设计:

理想特征:采用先进的设计和材料,降低电磁干扰,确保设备在电磁兼容性(EMC)方面符合规范。
成本效益和可靠性:

理想特征:在保持成本效益的同时,提供卓越的可靠性和稳定性,减少维护和更换成本。
易用性和智能化:

理想特征:设计简单、接口友好,甚至具有智能管理功能,能够自动适应不同负载和电源条件,减少用户操作和配置的复杂性。
综上所述,理想的电源模块应当在效率、尺寸、电磁兼容性、成本和可靠性等方面达到一个良好的平衡,以支持各种应用的需求,并促进整体系统的优化和稳定性。

电源模块应用痛点:
电源模块的输入电压范围太小导致应用不方便
电源模块的输出电压纹波太大导致系统工作不稳定
电源模块的工作温度范围太窄导致应用环境受限制
电源模块的封装太大导致产品体积过大

理想电源模块:
输入电压范围宽
输出电压纹波小并且电压稳定
电源模块工作温度广
电源模块体积小
电源模块内部保护全(OVP, OCP, OTP ,UVLO)

电源模块痛点:

  1. 质量差,电压输出不稳定,使用寿命短
  2. 性能弱,输出电压噪声大,响应速度差
  3. 体积大,占用大量的电路板尺寸
  4. 效率低,电源模块温升大
  5. 认证少,没有各安规认证

理想的电源模块:

  1. 质量好,长时间稳定工作在各种工作环境
  2. 性能佳,输出电压纹波小,动态响应速度快
  3. 小尺寸,节省电路板和产品空间
  4. 高效率,适用于电池供电产品,并且产品温升低
  5. 安规认证齐全,产品可以满足全球市场应用

我理想中的电源模块是”封装足够丰富“。

电子产品种类繁多,而电源不可或缺,随着应用场景的不同,对电源的尺寸、效率、输出参数等需求各不相同,这时就需要重点考虑电源模块的封装来进行选型。

比如说,在追求高能量密度且对空间大小敏感的场合,可以选择小尺寸、散热效果优秀、EMI效果好的封装。其次,合适的封装也很好地促进后期地PCB走线和元器件地布局,对产品地设计周期也起到了推进作用。

供应商地芯片封装种类越多,对工程师和采购来说都是一件好事,一来可以节省选型时间,二来可以减少购买成本,如果因为封装需求而在多个供应商去选型就显得太麻烦了。所以,我感觉理想中的电源模块是”封装足够丰富“,而一些半导体供应商确实在封测这一块做得很好。