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2024-03-07 18:05:48

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DC-DC模块电源

台达拥有完善的DC-DC电源产品线，适用于各种输入电压范围和不同输出功率等级的应用，符合所有工业标准的尺寸和引脚规格。产品包括隔离型电源和非隔离型电源，欢迎选用。

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隔离型板载模块电源

应用于工业领域的隔离型电源模块有单路输出或双路输出可选，引脚类型有单排引脚、双排引脚和贴片引脚之分。所有模块都符合工业标准的尺寸和引脚规格，便于客户选用。其完全密闭封装结构让产品能够在实际应用中抵挡苛刻的环境。这组产品广泛应用于工业、医疗和交通设施等领域。

0~10W

10~50W

50~100W

100W~1000W

>1000W

非隔离型板载模块电源

台达拥有众多非隔离型电源模块，按不同功能类别分类，分为DOSA系列、数字控制系列、集成模块系列、功率模块系列、数据网络系列。不仅具有良好的电气性能，输出电流覆盖0.5安培至80安培，能广泛满足工业领域的应用需求。

DOSA系列

集成模块系列

数据网络系列

非隔离砖式模块

一体化电源

盒式密闭型电源具有18~60V的宽范围输入，输出功率高达300W。电源模块不仅在输入输出端都具有各种保护功能，还具有可并列的功能。此外，保险丝端子和enable on/off功能都作为可选项供客户根据实际需求进行选用。这一系列产品都符合IP67防水等级的规范，适用于各种恶劣条件下的应用环境。

盒式密闭型电源

底板安装型模块和导轨安装型模块

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一文搞懂DCDC基础知识 - 知乎

一文搞懂DCDC基础知识 - 知乎切换模式写文章登录/注册一文搞懂DCDC基础知识软磨硬泡同名微信公众号：软磨硬泡

——分享硬件开发学习笔记三炮儿每周二早七点分享/更新一篇硬件开发学习笔记学习分享以助能力增长♥经验交流以期跻身一流目录一、DCDC基本原理二、拓扑结构—以Buck为例三、工作模式四、控制模式五、主要参数六、关键器件选型七、PCB Layout设计八、DCDC特点✍和LDO一样，DCDC也是电子硬件系统中使用最多的电源芯片之一，DCDC即直流-直流转换器(DC-to-DC Converter)的英文缩写。要搞懂DCDC转换器，当然要先从它的原理入手一、DCDC基本原理开关电源是一种高频电能转换装置，主要利用开关器件（MOSFET/晶体管），通过周期性控制开关器件的开关，实现对输入电压的脉冲调制，实现电压变换、自动稳压功能。DCDC转换器是输入、输出电压类型均为直流的一种开关电源；是一种在直流电路中将一个电压值的电能转换成另一个电压值的电能转换装置。举个栗子，DCDC转换器可以将一个5.0V直流电压转换成1.5V/12.0V直流电压。DCDC转换器类型分为：Buck降压型、Boost升压型、Buck-boost降压升压型在三炮儿过去几年从事硬件开发的工作中，应用最多的是Buck降压型的DCDC电源方案，所以下面介绍就以Buck降压型为例介绍啦。二、拓扑结构—以Buck为例Buck降压型DCDC的拓扑图如下，主要由开关管、电感、续流二极管、滤波电容等元器件构成；通过控制开关管导通与关闭来实现电源的降压，为异步Buck，如下图左侧拓扑；将二极管更换为开关管后，则是效率高发热量小的同步Buck，如下图右侧拓扑。开关管打开，即G1打开时，电流流动如下图，二极管D1（开关管G2未打开）截止，输入电源Vin给负载RL提供电流，也为电感L1和电容Cout提供电流储存能量；电感会抵消一部分电源电压，负载RL两端的电压比电源电压低。开关管关闭，即G1未打开时，电流流动如下图，二极管正向导通（开关管G2导通），输入电源Vin不能为负载RL供电，由电感L1、电容Cout向负载RL提供电流，短时间内电感电压下降，负载RL两端的电压也下降。开关周期性打开、闭合的过程中，负载RL两端的电压也呈周期性变化，有效值稳定在所需的降低后的电压，如下图所示电路中各器件的作用简单总结如下输入电容器Cin：使输入电压平稳；输出电容器Cout：使输出电压平稳；箝位二极管D1/MOS管G2：在开关开路时为电感提供一条电流通路；电感L1：存储即将传送至负载的能量。从上面拓扑图可以看出，同步Buck与异步Buck的差异在于二极管和MOSFET，同步Buck中用导通电阻极低的专用功率MOSFET，替代了整流二极管以降低整流损耗，使Buck转换效率大幅提高，由肖特基势垒电压造成的死区电压也不再存在。为什么叫同步Buck?功率 MOSFET 属于电压控制型器件，它导通时的伏安特性呈线性关系;使用功率 MOSFET 的整流器时，MOS的栅极电压与被整流电压的相必须保持同步才能实现整流功能，因此成为同步BUCK。三、BUCK工作模式根据BUCK电路在一个开关周期内，其电感上的的电流是否连续，将BUCK电路工作模式大概可分为四种：连续模式（CCM）、临界模式（BCM）、非连续导通模式（DCM）、强制连续导通模式（FCCM）。几种模式下电感的电流波形对比图如下所示CCM -连续导通模式(Continuous Conduction Mode)：在一个开关周期内，电感电流不会达到0A，一直流动，不中断。或者说电感从不“复位”，在开关周期内电感磁通不会到0，功率管闭合时，线圈中还有电流流过。BCM-边界导通模式(Boundary Conduction Mode)：在一个开关周期结束时，电感电流恰好为0。由控制器监控电感电流，一旦检测到电流等于0，功率开关管立即闭合；控制器监测到电感电流“复位”时立即激活开关；若电感值电流高，而截至斜坡比较平缓，就将开关周期延长；所以BCM是变频系统，BCM是临界导通模式或CRM（Critical Conduction Mode）。DCM-非连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode)：开关周期还未结束时，电感电流就降为0，电感被适当“复位”，即功率开关闭合时，电感电流为零。FCCM-强制连续导通模式(Force Continuous Conduction Mode)：在同步Buck中，用MOSFET替代了二极管，当下管MOSFET导通时，电流从负载瞬间移除，但此时的输出电容在反向放电，负电流由此产生，当输出电流减小时，变换器不会切换到DCM模式，而是转换到强制连续导通模式（FCCM）而在非同步Buck拓扑中，下管普遍使用的二极管可防止电感电流在开关时刻反向。四、控制模式DCDC的反馈(Feedback)控制方式有电压模式(Voltage Mode)、电流模式(Current Mode)、迟滞控制(Hysteretic Mode)、COT、Peak-Current等电压模式是反馈环路只反馈输出电压，将误差放大器和基准电压做比较后所差距的电压，再进一步与三角波做比较，决定PWM信号的脉冲宽度来控制输出电压。电压模式的优点为纯电压的反馈环路控制简单、导通时间短、抗噪好；但相位补偿电路复杂。电流模式是对电压模式控制的改良，采用检测电感上电流的方式，而不是电压模式控制使用的三角波；或者检测晶体管上电流取代电感电流、通过电流检测电阻进行检测。反馈环路分电压环路和电流环路两者，控制比较复杂，但是相位补偿电路被大幅简化，反馈环路的稳定性高、负载瞬态响应比电压模式快速；但容易发生次谐波振荡。其余控制方式不再赘述。五、主要参数输入/输出电压-Input&Output VoltageDCDC芯片推荐的工作电压范围，选型时不能超出范围，同时还要考虑实际使用时的电压波动情况；另外用作一级Buck的还应考虑浪涌等情况输出电流-Output CurrentDCDC芯片的持续输出电流能力，选型时要根据实际需要选用，并考虑瞬间峰值电流以及发热情况，需要保留一些余量，满足降额。纹波-Output ripple表征输出电压波动的重要指标；轻载和重载下的纹波需要重点关注，一般轻载下纹波要大，要注意纹波是否超标，尤其是轻载情况；最好实际测量各负载情况下的纹波，一般选用示波器20M带宽、×1、地环就近接地测量。效率-Efficiency需要关注轻载和重载两种场景下的效率，轻载影响待机功率，重载影响温升瞬态响应-Transient response瞬态响应特性是负载剧烈变化时，系统稳定输出电压的能力，要求输出电压波动越小越好，一般要求在峰峰值10%以下开关频率-Switching Frequency 开关频率一般在500kHz以上，1.2M到2M高频的也有，开关频率高其开关损耗也会增加，对散热设计要求有所增加；电感、电容的选型也有开关频率有关。反馈参考电压及精度-Feedback Voltage &output accuracy反馈电压Vfb要与内部的参考电压相比较，与外部反馈电阻配合，输出不同电压；不同DCDC芯片的Vfb可能有所不同，做物料切换时需要注意差异；Vfb精度影响输出准确度，常见精度在2%以下。反馈电阻选用1%精度，根据厂家推荐，一般不要选的过大或过小，以免影响稳定性。线性稳定度和负载稳定度-line/load regulation线性稳定度反应的是输入电压变化时输出电压的稳定性；负载稳定度反应的是负载变化时输出电压的稳定性；一般要求1%，最大不要超3%。EN电平EN电平的大小要满足芯片规格书要求，且不能超出特定电压范围；采用电阻分压时要注意能及时关断，并且要把电压波动的影响考虑进来。对于需要时序控制的设计，该引脚可能还会增加电；为了电平调节、关断放电，还需增加对地电阻。其他参数软起动、OCP过流保护、OTP过热保护、热阻、封装等六、外围关键器件选型以杰华特JW5026为例，其推荐应用电路如下，输出电压输出电压通过外部采样电阻结合器件的反馈参考电压Vfb确定，一般要求选用1%精度的外部电阻，有些工程师习惯将输出电压设置的稍高一点点，比如3.3V输出的设计增大到3.35V以保证负载端电压不低于3.3V。输入电容需要满足耐压、输入纹波要求。一般耐压要求1.5~2倍以上输入电压下图为JW5026规格中给出的输入电容计算公式，可知输入电容的大小与负载电流、输入输出电压、输入电容变化量等参数有关；计算出容值后，一般综合考虑成本和性能，选用X5R或X7R电容；当选用瓷片电容时需要考虑直流偏置电压对容值的衰减。输出电容输出电容一般对输出电压纹波有影响，对负载瞬变后的输出电压也有影响；下图为JW5026规格中给出的输出电容计算公式，可知输出电容的大小与输入输出电压、开关频率、电感、以及输出电容的ESR等参数有关；一般，低ESR的电容可得到更小的输出纹波电压。BST电容按照规格书推荐值。一般0.1uF-1uF，低ESR的陶瓷电容。耐压一般要高于输入电压。电感不同输出电压的要求感量不同；注意温升和饱和电流要满足余量要求，一般最大电流的1.3倍以上；通常选择合适的电感值L，使ΔIL占输出电流的30% to 50%。JW5026规格中给出的电感计算公式如下，通常，电感值大时纹波电流小；电感值小时纹波电流大；纹波电流是决定磁芯损耗的要素；功率电感的损耗不仅与开关频率有关，还与纹波电流有关。此外有些DCDC芯片还有软起动设置、对于一部BUCK还需要选取续流二极管。软启动有些芯片有专门的软启动设置管脚，通过几个电源模块的SS电容的大小，可以设计出需要的上电时序。在对DCDC外围关键器件选型时，还应关注其组成的环路稳定性，环路设计对DCDC的性能至关重要，需要关注其剪切频率、相位裕量、增益裕量等指标。七、PCB Layout设计如下图为JW5026、ETA1477规格书中的PCB LayoutBST的电容走线尽量短粗；输入电容尽可能靠近芯片对应管脚放置可铺铜，减少寄生电感的影响；电容地端适当增加过孔，减少阻抗；电感靠近SW引脚，远离反馈线，电感相邻层下方不能走线；输出电容靠近电感放置可铺铜，地端增加地过孔；功率回路尽可能短，走线尽可能粗，，减小环路面积；SW是噪声源，保证电流的同时保持尽量小的面积，远离敏感的易受干扰的位置；FB电阻到FB管脚走线尽可能短，靠近芯片管脚放置，减少噪声的耦合；FB下分压电阻通常接信号地AGND；FB远离噪声源，SW点，电感，二极管（非同步buck）；FB走线最好包地；芯片底部接地尽可能大、增加过孔散热。八、DCDC特点—BUCK效率高、输入电压范围宽、大电流输出相比LDO稳压器，DCDC的优点是输入电压范围宽、功耗低、效率高、支持降压、升压（Boost）、反相等变换，且支持大电流的输出，并能支持输入输出端的隔离，缺点也有，如纹波较大、开关噪声大、电路设计复杂、成本相对较高。END更多笔记LDO基础知识一文搞懂上下拉电阻有啥研究的为什么总是习惯将 1uF和 0.1uF 的两个电容并联摆放在电路中这里是软磨硬泡公众号，号主三炮儿的硬件开发学习笔记、经验分享学习分享以助能力增长，经验交流以期跻身一流编辑于 2023-12-04 20:24・IP 属地江苏电路硬件赞同 34添加评论分享喜欢收藏申请

DC/DC电源模块是什么？有何特点 - 知乎

DC/DC电源模块是什么？有何特点 - 知乎切换模式写文章登录/注册DC/DC电源模块是什么？有何特点亿佰特物联网应用专注物联网通信应用。一、电源模块是什么？电源模块是可以直接安装在印刷电路板上的电源供应器，有降压和升压两种，专用集成电路( ASIC )、数字信号处理器( DSP )、微处理器、存储器、现场可编程门阵列( FPGA )及其他数字或模拟负载提供供电。二、DC/DC电源模块DC-DC是用开关电源的思想实现的。 DC-DC有降压和升压两种，这里叫降压。例如，在DC-DC中输入10V。 DC-DC内部有振荡器和斩波器模块。例如，一个时间段允许10V通过，另一个时间段不允许10V通过(等于0v )。另一方面，如果输出端有电容器，电容器足够大，其结果是对中间的脉冲波形进行微积分，输出5V的直流波形。该降压的过程相对于恒压模块，更大幅度地避免了降压模块上的电力消耗，内部振荡部通过控制其占空比，输出恒定(例如，在某个DC-DC中，输入范围为6V到16V，输出为5V，在该输入范围内，输出为5v，误差只有零点零几伏。除此之外，稳定模块的输出与输入电压有一定的线性关系，输入7V的输出电压和输入14V的输出电压相差就比较大了。三、采用电源模块的优点现在不同的供应商在市场上销售了多种不同的电源模块，但根据产品而输入电源模块比集成解决方案更好，因为采用电源模块可以节省开发时间，使产品更快地上市。电源模块还具有以下优点:各单元可单独严格测试，以确保可靠性高的产品，包括排除不符合规格的产品的通电测试。相比之下，集成的解决方案很难测试，因为整个电源系统都与电路上的其他功能系统密切配合。不同的供应商可以根据现有的技术标准设计相同大小的模块，为设计电源供应器的工程师提供各种选择。各模块的设计和测试按照标准性能的规定进行，因此通过采用新技术可以降低受到的风险。如果采用集成解决方案，电源供给系统出现问题时，需要更换整个主板。如果采用模块化设计，只要更换有问题的模块即可，从而节约成本和开发时间。四、电源模块的特点小体积高可靠性输出稳定化，精度±3%；高性能价格比内置多个输入输出电压输入滤波器，低电磁兼容特性铝合金外壳磨砂氧化，六面屏蔽。典型的应用:工业仪表、数字电路、电子通信设备、卫星导航、遥感遥测、地面通信科研设备等领域。五、电源模块的应用场景医疗：医疗设备，主要有护胎仪，监护仪等等工控：工业控制领域军工：军工业是应用很广泛的一个方面。电力：主要有集成器和电表以及智能电表六、DC/DC电源模块的几大指标1、功率 P=UI,是输出电压和输出电流的乘积。输入电压分交流输入和直流输入2种。输出电压一般是直流输出，但也有交流输出的。2、工作温度隔离电压：隔离就是将输出与输入进行电路上的分离。有以下几个作用：一，电流变换;二，为了防止输入输出相互干扰;三，输入输出电路的信号特性相差太大，比如用弱信号控制强电的设备封装尺寸有插针，贴片的，和螺旋。输出有单路输出，双路输出及多路输出。发布于 2020-11-26 10:55开关电源电路电容赞同 3添加评论分享喜欢收藏申请

电源模块|芯源系统|MPS

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产品

电源模块

隔离式 DC/DC 变换器和模块

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MPS 的隔离式 DC/DC 变换器和模块能够提供卓越的隔离屏障，让工程师更加轻松地满足设计规范并降低磁干扰。这些器件采用更小、更薄的标准封装；应用更加简单、可靠；适用范围也非常广泛，包括医疗和工业自动化、逆变器、智能电表等。

高性能

高达 5kV 的隔离电压

出色的线性和负载调整率

高效率

磁场抗干扰能力强

超小尺寸 LGA 封装

集成变压器

尽可能少的外部组件

布局简单

快速设计周期

强大的设计支持

原理图

PCB 布局

变压器选型指导

申请样品

1% Load Regulation

Accurate Output

Strong Magnetic Field Immunity

System Stabilization

Small SOICW-16 Package (10.25mmx10mmx2.5mm)

Easy Surface Mounting

MPS’s isolated DC/DC power modules provide engineers with a superior isolation barrier that more easily meets design specifications, reduces magnetic interference, and comes in a smaller, low-profile size with standard packaging that makes application simple and reliable. They are ideal for a variety of products, including medical and industrial automation, inverters, smart meters, and more.

参数显示栏

状态

MPS库存

输出功率（W）

最小输入电压（V）

最大输入电压（V）

典型输出电压（V）

集成变压器

设备类型

封装尺寸：WxL（mm）

封装类型

隔离电压

输出数

MPSafe

MPL

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输出功率（W）

最小输入电压（V）

最大输入电压（V）

典型输出电压（V）

集成变压器

设备类型

封装尺寸：WxL（mm）

封装类型

隔离电压

输出数

从MPS官网购买

是

否

变换器

隔离模块

10.3x10.3x2.5

2x2.5x0.9

SOICW-16

QFN-10 (2x2.5)

1.5kVDC

3kVDC

1, 多路输出

Is MPSafe

Has MPL

Product URL

MID04W0503A-2

新产品

0.4W、调制型、1.5kVDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

0.4

4.5

5.5

3.3

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

SOICW-16

1.5kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/isolation/mid04w0503a-2.html

MID06W0503A-3

新产品

0.6W、半调制型、3kVDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

0.6

4.5

5.5

3.3

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

SOICW-16

3kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/power-modules/mid06w0503a-3.html

MID04W0503A-3

新产品

0.4W、调制型、3VDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

0.4

4.5

5.5

3.3

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

SOICW-16

3kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/isolation/mid04w0503a-3.html

MID06W0503A-2

新产品

0.6W、半调制型、1.5kVDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

0.6

4.5

5.5

3.3

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

SOICW-16

1.5kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/isolation/mid06w0503a-2.html

MID02W0303A-2

新产品

0.25W、调制型、1.5kVDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

0.2

3.6

3.3

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

1.5kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/isolation/mid02w0303a-2.html

MID02W0303A-3

新产品

0.25W、调制型、3kVDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

0.2

3.6

3.3

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

3kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/isolation/mid02w0303a-3.html

MPQ18913

新产品

用于隔离式电源的 30V、0.3A、汽车级高频 LLC 变压器驱动器，符合AEC-Q100认证

从MPS官网购买

否

变换器

2x2.5x0.9

QFN-10 (2x2.5)

1, 多路输出

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/automotive-aecq-grade/isolated-solutions/mpq18913.html

MID1W0505A-2

正在供货

1W、半调制型、1.5kVDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

4.5

5.5

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

SOICW-16

1.5kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/isolation/mid1w0505agy-2s.html

MID06W0505A-2

正在供货

0.6W、调制型、1.5kVDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

0.6

4.5

5.5

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

SOICW-16

1.5kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/isolation/mid06w0505a-2.html

MID1W0505A-3

正在供货

1W、半调制型、3kVDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

4.5

5.5

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

3kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/isolation/mid1w0505a-3s.html

MID06W0505A-3

正在供货

0.6W、调制型、3kVDC 隔离式 DC/DC 变换器

从MPS官网购买

0.6

4.5

5.5

是

隔离模块

10.3x10.3x2.5

SOICW-16

3kVDC

https://www.monolithicpower.cn/cn/products/isolation/mid06w0505a-3.html

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瑞萨电子拥有超过十年的电源模块经验。这包括了高达80A电流输出能力的电源模块产品。我们的电源模块是完整的 DC/DC 电源解决方案，包括控制器、MOSFET、无源器件和输出电感。电源模块缩短了设计时间，降低了成本并节省了电路板空间。这些模块外形小巧，效率高，性能可靠，如数字控制，可以显著减少设计努力以加速您的产品上市周期。我们丰富的经验和知识产权能使我们成为您未来需求的完美合作伙伴！

分类

数字电源模块集成到一个小型封装的数字 PMBus 电源模块模拟电源模块在单个封装中完全集成的 DC/DC 开关降压转换器

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文档

所有类型手册白皮书

类型

文档标题

日期

手册

Industrial Power Management Brochure

PDF

5.49 MB

日文

2023年12月11日

白皮书

面向数据中心和光学模块的超轻薄小巧型电源模块

PDF

707 KB

English(英语)

, 日文

2023年5月25日

2 items

视频和培训

Industry’s Smallest and Thinnest Power Modules

An overview of Renesas’ digital and analog power module lineup, which is designed to have excellent efficiency, output voltage accuracy and transient response in an optimized solution size. The RRM12120 and RAA210130 digital power modules are designed for high current applications (20A and 30A, respectively) while mini modules RAA210030 and RAA210040 target low current applications requiring an extremely small form factor.

Video List

Industry’s Smallest and Thinnest Power Modules

新闻和博客

Power Modules Continue to Gain Adoption as Benefits Increase Through Innovation

博客

2023年5月22日

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What is a Power Module?

Power Module FAQs

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