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(3)利用软件设计电源
如今通信系统中,直流电压的品种不断增加,功率密度和集成度的提高亦增加了设计难度,传统的手工设计与验证已无法适应快速变化的市场需求,于是,电源辅助设计软件应运而生了。这些软件可指导元器件选择,并提供材料清单、电路仿真及热分析,缩短了电源设计的周期,提高了电源的性能。辅助设计软件可使用多种参数定制电源,包括输入及输出电压范围、最大输出电流等,引导设计人员进行器件选择,它包含完整的变压器设计,使用多种拓扑方法来综合电路,按成本或效率进行优化,并输出元件清单。
软件的另一个功能是通过仿真的方法评估模块电源的性能。它可以全面分析电源在稳定状态下的性能,可显示要探测的任何节点处的波形,并用精确的方法来计算效率。另外热分析可根据线路板定位、边缘温度和气流的方向及速度等环境参数给出一幅用不同颜色标记的曲线图,从而帮助设计人员掌握整个线路板在稳定状态条件下的热量分布情况。
二、对热点问题的探讨
当今市场对模块电源的性能提出了更高要求,如何顺应市场发展的潮流,业界需要考虑的不仅仅是设计与生产技术的进步,下面就普遍关心的热点问题进行探讨。
(1)散热
热性能是影响模块电源寿命的重要因素,应引起足够的重视。考察电源的热性能,必须通过测量电源的关键性发热元器件来验证冷却效率,而不能仅仅只是测量环境温度。使用自然冷却时,应该确保模块电源的顶部和底部有足够的通气孔,以形成冷却空气流,增加散热片并在空气中垂直排列可增大散热面积和效果。在使用风扇时,气流可迫使空气冷却,极大地减小热阻抗,还应使气流平行于散热片表面流动,对于一个长方形的模块电源,气流顺其长边吹,而散热片平行于短边,这样散热效果最好。
(2)电磁兼容
目前国际上已建立了完善的电磁兼容标准与认证体系,我国也逐批公布了需要通过电磁兼容认证的产品目录,为民族工业参与国际化的竞争打下了基础。国际无线电干扰特别委员会(CISPR)是国际电工委员会(IEC)下属的电磁兼容标准化组织,CISPR22《信息技术设备的无线电干扰限值和测量方法》规定了信息技术设备在0.15到1000MHz频段内的电磁干扰限值。信息产业部根据国际标准制定了YD/T983-1998《通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法》。以上标准涵盖了模块电源的电磁兼容测试内容和方法。
①电磁干扰(EMI)。电磁干扰是指通过空间的电磁辐射传播和通过信号线、电源线传导的电磁能量对环境所造成的污染。电磁干扰不能完全被消除,但能使之降低到安全的等级。按照传播的方式,电磁干扰被分成下列两种类型:传导型干扰和辐射型干扰。传导型干扰是由系统产生进入直流输入线或信号线的噪音。合理接地,对电源线、信号线进行滤波,可以减少电磁干扰的传导。辐射型干扰以电磁波的方式直接传播,可通过金属屏蔽的方法减弱。
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