嵌入式系统设计中电源模块该如何选型？
|
任何一个电子产品的开发，都逃不开电源的设计。如果将产品比作人，那么电源就好比一个人的心脏，心脏的健康与否，关乎到人的生死存亡。同样，电源的设计优劣，轻则影响整个产品的性能，重则影响整个项目的成败。而电源设计，又以其专业程度高，调试周期长，故障排查难等特点，让“攻城狮”们深恶痛绝。 在此等大背景下，模块电源应运而生，为“攻城狮”们带来了福音。其中DC/DC电源模块又以其体积小巧、性能优异、使用方便、综合成本低等显著特点，在通信、网络、工控、铁路等领域得到广泛的应用。 那么，在型号繁多，参数各不相同，品牌众多的电源模块中，怎样筛选出既合适，性价比又高的DC/DC电源模块呢?一般标准选型方法大家都比较熟悉，这次我们讲点不一样的，讲讲嵌入式系统设计时DC/DC电源模块选型时比较容易纠结的几个问题。 一、隔离or非隔离? “这部分电路到底需不需要隔离?”这基本上是每一个嵌入式系统工程师都会思考的问题。 从隔离的目的来说，可以将隔离分为安全隔离和噪声隔离两大类。由于嵌入式系统的应用广泛性，在硬件设计中，经常会遇到多电压供电，数模混合，高速低速信号同板等复杂的情况，处理稍有不慎，就会引入干扰，轻则降低产品性能，重则干扰通信甚至引起系统重启、瘫痪等。此时，隔离就显得尤为重要，在嵌入式系统的设计中，一般都会选择使用隔离电源模块对PCB不同区块进行隔离供电，从最大限度上减少噪声干扰，提高系统稳定性。 另外，在含有工业总线的嵌入式系统中，常常会面临浪涌、电弧干扰、雷击等恶劣环境，因此需要将总线部分和嵌入式系统部分进行安全隔离。隔离不仅能消除接地环路的干扰，还能阻隔外界恶劣环境因素影响通过总线进入核心系统，保证核心系统安全的作用。 二、性能VS 成本? “性能”和“成本”是一对相爱相杀的冤家，让多少工程师面临两难的选择，多少辛辛苦苦做的方案，由于成本问题不得不放弃。是为了性能不顾成本?还是为了成本牺牲性能?怎样平衡性能和成本，这是在产品设计中亘古不变的话题。 对于同样输入输出电压的DC/DC电源模块来说，输出功率和工作温度范围是影响其成本的主要因素。电子器件工作温度范围一般分为：商业级(0~70℃)、工业级(-40~85℃)、车规级(-40~105℃)、军品级(-55~125℃)等。由于温度等级不同，对材料和制造工艺的要求不同，模块成本就相差很大了。 |
