Foutbestrijdingsmaatregelen voor DC-DC-voedingsmodules en classificatie van gevarenniveaus
Een voedingsmodule is een apparaat dat het circuitontwerp vereenvoudigt. Sluit de voedingsmodule eenvoudig aan op de printplaat en deze kan als voeding worden gebruikt. Er zijn verschillende DC-DC-voedingsmodules op de markt, die bepaalde verschillen in structuur of vermogen hebben. Hoewel DC-DC-voedingsmodules een hoge betrouwbaarheid hebben, zijn ze niet immuun voor schade. Welke problemen ondervinden DC-DC-modules tijdens het gebruik?
Verschillende veelvoorkomende foutmanifestaties van DC-DC-voedingsmodules zijn onder meer een afname van de uitgangsspanning tijdens gebruik, het uitschakelen van de module, een te hoge module-uitgangsspanning, kortsluiting in de module-ingang en een te hoge module-uitgangsstroom.
Verdeeld door de mate van gevaar is het risico op uitgangsspanningsval en module-uitschakeling laag, wat de circuitdiagnose kan vergemakkelijken. De volgende drie soorten storingen zijn gevaarlijker.
Wanneer de uitgangsspanning van de module te hoog is, is de kans groot dat de DC-DC-voedingsmodule het circuit doorbrandt, wat een gevaarlijk foutprobleem is. Over het algemeen wordt de bescherming bereikt door middel van overspanningsbeveiligingscircuits, of door een spanningsregelaardiode aan de uitgangsklem toe te voegen. Bij het ontwerpen is het noodzakelijk om de parameters van de diode redelijk te kiezen om veranderingen in het spanningsstabilisatiepunt als gevolg van verschillende temperaturen te voorkomen. Sommige modules hebben een eigen overspanningsbeveiliging. Over het algemeen hebben modules van minder dan 25 W geen overspanningsbeveiligingsfunctie, terwijl modules van meer dan 25 W zijn ontworpen met een overspanningsbeveiligingscircuit erin. Overspanningsbeveiligingspunten zijn over het algemeen ontworpen voor nominale spanningen variërend van 135% tot 145%. Tijdens het gedetailleerde ontwerp is het noodzakelijk om te bevestigen of de module over deze functies beschikt om dubbel ontwerp te voorkomen.
Wanneer de ingang van de module wordt kortgesloten, kan de printplaat doorbranden. Deze ernstige storing kan worden voorkomen door een zekering aan de ingangszijde te plaatsen. De zekeringsbuis wordt tijdens de bedrading doorgaans nabij het ingangseinde van de voedingsmodule aangebracht. Het doel van dit ontwerp is om de inductantie van de draad van de ingangslijn te verminderen en overspanning aan het ingangseinde te voorkomen, veroorzaakt door de inductantie van de draad wanneer de zekeringbuis smelt.
Als de uitgangsstroom van de DC-DC-voedingsmodule te hoog is, is het vanwege het ontwerp noodzakelijk om een voedingsmodule met overstroombeveiligingsfunctie te kiezen. Algemene voedingsmodules hebben een overstroombeveiligingsfunctie, die kan worden bereikt door de primaire of secundaire stroom van de transformator binnenin te detecteren, maar met een zeker verlies aan efficiëntie. Bij het selecteren van spanningsmodules is het niet noodzakelijkerwijs beter om een hoger vermogen te hebben. Als de derating te groot is tijdens de hulpkortsluiting van het gebruikersbord, vanwege het bestaan van een transmissiespanningsval, is de uitgangsstroom onvoldoende om overstroom van de module te bereiken, wat oververhitting of zelfs schade aan de chip kan veroorzaken.
