电源模块的安全设计和热设计

1 标准要求

      电源模块在保险丝、保护地、开关处必须按照安规要求明确标志规格和符号，能够触及的危险电压和能量贴危险警告标识。

2 材料要求

       电源模块设计输入的L、N、FG连接线分别使用褐色、蓝色和黄绿色导线。属于依靠基本绝缘加保护地防电击的设备（Ⅰ类设备），确保接地线（黄绿线）与大地良好连接，接地电阻小于0.1Ω。

3 电气间隙和爬电距离

电源模块在设计时，L和N在保险丝之前电气间隙大于2mm，爬电距离大2.5mm，输入和金属外壳或SELV电路之间电气间隙大于5mm，爬电距离大于6.4mm(在高海拔环境下应用，需增加爬电距离及电气间隙)。

4 输入端电容

       如果在产品输入端接X电容用以改善EMI性能，如接入的电容过大，则需要并接放电电阻，放电时间常数应小于1S（放电时间常数等于电容和电阻的乘积），安规要求，输入端断电1S后，产品输入端子上的电压要下降到37%。

电源模块应用的热设计

1 采用自然风冷

       对于一些小型化，高功率密度的电源模块(主要是板载式电源模块)来说，由于受体积，成本等因素的影响，其电源模块大部分采用自然风冷作为主要的电源模块散热方式。通常的板载式的电源模块的散热途径主要有以下几种：

       通过空气自然对流的方式将热量从电源模块外壳和暴露表面传至空气中，如果电源模块与PCB之间有间隙，也会通过其中的沟道传到周围环境中；

通过辐射由模块的暴露外壳辐射到周围物体表面或从模块的底部辐射到PCB板；

       通过传导方式经模块管脚传到PCB板上。

2 加强制性散热器风扇

       许多应用系统中，即使加装了散热片，电源的工作条件也得不到很好的改善。在这种散热比较困难的系统中应用，需通过加强制性散热器风扇作为主要的散热方式。

       风扇安装的一般指导原则是，形状较长电源模块，风扇吹风方向应该是水平的，沟道内的风扇吹风方向应该是垂直的以便于形成“烟囱效应”而有利于散热。另外还可在风扇与模块之间涂一层导热脂或其他导热填充材料，使风扇与模块电源外壳（或电源金属基板）之间的结合紧密以减少热阻，但不要因过紧而造成模块电源外壳（或电源金属基板）变形。

       在高海拔条件下，因空气稀薄及大气压强的影响，系统本身的散热相对较差，为降低系统温升，必须采用强制性散热或者降额使用。

本文来源：互联网   版权归原作者所有，转载仅供学习交流，如有不适请联系我们，谢谢。

标签： 点击： 评论: