確定電源的降額百分比的方式

由于電源的效率不是滿載，它具有內(nèi)部能量損耗從而導(dǎo)致元器件溫度上升。制造商可以通過(guò)為功率器件加裝散熱器，或?qū)⒈碣N功率器件安裝在多層PCB上進(jìn)行傳導(dǎo)散熱。熱敏感的元器件如電解電容，與有可能工作在高溫的發(fā)熱元器件如變壓器和電感，在物理上分開放置。

我們發(fā)布過(guò)幾篇關(guān)于高溫如何降低電源電解電容壽命的文章?；旧想娙轀囟让可?0℃，其工作壽命將減半。半導(dǎo)體器件也會(huì)隨著時(shí)間而老化，隨著工作溫度的升高，他們的壽命也大大縮短。

制造商通常提供降額曲線以確保產(chǎn)品能提供令人滿意的現(xiàn)場(chǎng)壽命。通常需要考慮幾個(gè)不同的降額因素。

溫度降額是常見的。以圖表的方式顯示負(fù)載可以獲得的安全功率大小。圖1顯示電源可以在高達(dá)50℃的環(huán)境溫度下提供滿功率，在70℃時(shí)線性降額至50%。



安裝方向可能導(dǎo)致發(fā)熱增加，影響對(duì)流冷卻電源，根據(jù)TDK-Lambda RWS150B的使用手冊(cè)，有效的安裝方式是（A）-側(cè)面安裝。請(qǐng)注意不能使用安裝方式（E），因?yàn)闊崃繒?huì)在機(jī)殼內(nèi)部堆積，可能導(dǎo)致過(guò)熱，縮短其現(xiàn)場(chǎng)壽命。這些圖表在安全認(rèn)證報(bào)告中會(huì)提及。



圖2：RWS150B 安裝方向和降額曲線



安裝方向(A)允許電源外殼（功率半導(dǎo)體固定在外殼上）與系統(tǒng)機(jī)箱之間有一定的熱傳導(dǎo)。更重要的是，它允許空氣通過(guò)外殼上的通風(fēng)孔進(jìn)入電源，并從頂部排出。

 

低溫降額也可以在圖2中找到，在-20℃時(shí)為50%功率。正如預(yù)期的那樣，這與過(guò)熱無(wú)關(guān)，而是與低溫啟動(dòng)有關(guān)。在50%功率下，RWS-B的輸出可以平滑啟動(dòng)，而不會(huì)重復(fù)嘗試啟動(dòng)。當(dāng)電源熱機(jī)后即可以輸出滿功率。

 

輸入降額也可能有要求，特別是對(duì)于輸入為85~265VAC的AC-DC電源。這會(huì)影響輸入濾波和整流電路（圖4）。



當(dāng)輸入電壓為85Vac時(shí)，輸入電流更大。EMI濾波器和整流二極管將變得更熱因此需要對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行降額（圖5）。



12V-48V型號(hào)的平均效率為85%，但5V輸出型號(hào)由于其較低的77%效率，因此額外多了10%的功率降額。輸出電壓越高，效率越高，消耗的輸入電流就越小。

 

冷卻方式也會(huì)影響電源可以提供的功率。開架式電源通常提供對(duì)流冷卻和額外強(qiáng)制風(fēng)冷下的不同降額曲線。電源上方或內(nèi)部通過(guò)的氣流通常會(huì)允許更大的輸出功率。



風(fēng)量和實(shí)現(xiàn)冷卻風(fēng)以正確的方向穿過(guò)電源是比較重要的。一些制造商展示了更佳的強(qiáng)制冷卻風(fēng)向，以實(shí)現(xiàn)提供更大的功率。請(qǐng)注意系統(tǒng)中的其它部件不會(huì)限制氣流，否則有可能會(huì)嚴(yán)重影響可靠性。

然后，重要的是，這些降額百分比是累計(jì)的。例如，電源工作在85Vac輸入時(shí)降額為90%，而在70℃環(huán)境溫度下允許的功率為50%，那么此時(shí)允許的更大輸出功率將降額至0.9x0.5。一個(gè)150W的電源將降額至更大67.5W。如果這時(shí)已經(jīng)不足以滿足您的需求，請(qǐng)考慮使用200W甚至300W的型號(hào)。不建議以更大額定功率運(yùn)行電源。

 

確定氣流是否足夠的更佳方法是測(cè)量重要元器件的溫度, 可以用熱電偶測(cè)試電源元器件溫度。