模块电源的产品分类

什么是模块电源？与我们常见的电源有什么区别？~

简单理解就是标准模块化的电源，主要是模块化后体积紧凑，方便使用。模块电源的特点：
1、体积小，将所有功能封闭在一个模块化产品中；
2、模块化的电源便于更换，同时有一些产品还可以进行冗余供电；
3、灌胶模块电源还有防潮、抗震、阻燃等特点；
模块电源的功能多种多样，但大多数的电源均是采用开关电源设计，主要是为了减小体积及重量。所以大体上与普通电源差不多，只是功能会多一点，功率密度会高一些。我曾经用过模块电源设计过产品，体积超小，就是成本稍高。下面是几种模块电源的图片。

300W4:1输入单路输出DC/DC变换器 ■特性：300W隔离输出、典型效率达92%、固定开关频率、单调启动、输入欠压保护、过温、过压、过流保护、禁止/使能控制工业界标准二分之一砖封装、绝缘电压1500VDC 型号 MK300 MK300 MK300 MK300 MK300 MK300 输出 安规型号 　　　　　　直流电压 备注2 3..3V 5V 12V 15V 24V 48V 额定电流 90.9A 60A 25A 20A 12.5A 6.25A 电流范围 0 ~ 60A 0 ~ 60A 0 ~25A 0 ~ 20A 0 ~ 12.5A 0 ~ 6.25A 额定功率 300W 300W 300W 300W 300W 300W 电压精度 备注4 ±2.0% 线性调整率 备注5 ±0.5% 负载调整率 备注6 ±0.5% 开关工作频率 最小250KHz 输入 电压范围 18~75V 效率(Typ) 88% 89% 90.5% 89% 90.5% 91% 直流 满载 7.9A 9.58A 9.71A 9.67A 9.54A 9.54A 空载 80mA 80mA 80mA 60mA 60mA 60mA 滤波 π网络 保护 推荐使用保险丝 保护 过负载 额定输出功率的110% ~ 160% 保护模式:打嗝模式,异常条件移除后可自动恢复 过电压 　保护模式:关闭输出,齐纳二极管钳位 短路 所有输出设备短路 保护模式:打嗝模式，异常条件移除后可自动恢复 环境 机壳温度 最高+100℃ 工作温度 -40 ~ +70℃ 工作湿度 20 ~ 90%RH,无冷凝 储存温度、湿度 -40 ~ +85℃,10 ~ 95%RH 温度系数 ±0.03%/℃(0 ~ 45℃) 耐振动 10 ~ 500Hz,2G10分钟/周期,X、Y、Z轴各60分钟 安规和电磁兼容(备注8) 耐压 I/P ~ O/P:1.5KVDC 绝缘阴抗 I/P ~ O/P:100M Ohms/500VDC/25℃/70%RH 电磁兼容发射 符合EN55022 ClassA,PCC part 15 ClassA(不包括外部元件) 电磁兼容抗扰度 符合EN61000-4-2,3,4,5,6,8,A级轻工业标准 其它 　　　　备注 如未特别说明，所有规格参数均在输入为230VAC、额定负载、25℃ 70%RH环境温度下进行量测。直流电压测量方法：在50%负载条件下，在插头端子末端量测。纹波和噪声测量方法：使用一条12双绞线，同时终端要并联0.1uf和47uf的电容，在20MHZ带宽下进行量测。精度：包含设定误差、线性调整率和负载调整率。线性调整率测量方法：在额定负载下，从低电压到高电压测试。负载调整率测量方法：从额定负载的0% ~ 100%。

按现代电力电子的应用领域，我们把模块电源划分如下：
绿色模块电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了模块电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。 　计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色模块电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
高频开关
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离模块电源,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求模块电源实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次模块电源,功率密度有较大幅度的提高。
不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
变频器模块电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
逆变式模块电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
高压直流模块电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流; (2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
分布式供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。

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上杭县18435554592： 电源模块有那几种? - ？
苦妍安理： 电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,其特点是可为专用集成电路(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.一般来说,这类模块称为负载点 (POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统 (PUPS).由于模块式结构的优点甚多,因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等.

上杭县18435554592： 电源的主要分类是 什么? ？
苦妍安理： 电源电源分类编辑电源普通电源又可细分为:开关电源、逆变电源、交流稳压电源、直流稳压电源、DC/DC电源、通信电源、模块电源、变频电源、UPS电源、EPS应急电源、净化电源、PC电源、整流电源、定制电源、加热电源、焊接电源/电弧电源、电镀电源、网络电源、电力操作电源、适配器电源、线性电源、电源控制器/驱动器、功率电源、其他普通电源、逆变电源、参数电源、调压电源、变压器电源

上杭县18435554592： 开关电源与模块电源的区别 - ？
苦妍安理： 1.电源包括:开关电源、线性电源 2.模块电源是开关电源中的一种,拓扑结构和其他开关电源是一样的,功率等级一般为中小功率,对封装工艺、体积要求比其他类型开关电源要高(说白了就是将一个小型开关电源放在一个小盒子中,将它作为一个模块使用,有输入输出引脚). 3.模块电源的好处,只能说它有他特定的用途,它一般体积很小、效率高、可靠性强,它可以给其他用电设备作为供电电源,功率一般为十几瓦到二三百瓦,输出固定让不会做电源的工程师拿来直接用,作为他们的供电设备.

上杭县18435554592： 请问一下什么是模块电源?与我们常见的电源有什么区别? - ？
苦妍安理： 简单理解就是标准模块化的电源,主要是模块化后体积紧凑,方便使用.模块电源的特点:1、体积小,将所有功能封闭在一个模块化产品中;2、模块化的电源便于更换,同时有一些产品还可以进行冗余供电;3、灌胶模块电源还有防潮、抗震、阻燃等特点;模块电源的功能多种多样,但大多数的电源均是采用开关电源设计,主要是为了减小体积及重量.所以大体上与普通电源差不多,只是功能会多一点,功率密度会高一些.我曾经用过模块电源设计过产品,体积超小,就是成本稍高.下面是几种模块电源的图片.

上杭县18435554592： 电源模块有什么特点? - ？
苦妍安理： 电源模块就相当于把一个电源所需要的各种元器件集成到一起,这样做有很多的优点,电源模块的防潮、抗震动、一致性好,应用简单,可靠性高.随着行业的飞速发展,对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高,模块电源越来越显示出其优越性,它的工作频率高、体积小、可靠性高、便于安装和扩容,应用越来越广泛. 它可以分为线性电源和开关电源两大类,相对来说,开关电源的效率比较高,但纹波系数大,而线性电源的特点相反,效率低但精度可以做得很高.所以精密电源基本上都是加了数字控制的线性电源.

上杭县18435554592： 大功率的LED电源是怎么分类的啊? - ？
苦妍安理： 大功率的LED电源一般是照明用的,具体的分类如下: 一、高电压驱动发光二极管高电压驱动是指给发光二极管供电的电源电压值始终高于发光二极管管压降.如6伏、12伏、24伏蓄电池.典型应用如太阳能草坪灯,太阳能庭院灯,机动车的灯...

上杭县18435554592： 如何选择DC/DC模块电源？
苦妍安理： 3.温度范围与降额使用:一般厂家的模块电源都有几个温度范围产品可供选用:商品级、工业级、军用级等,在选择模块电源时一定要考虑实际需要的工作温度范围,因为温度等级不同材料和制造工艺不同价格就相差很大,选择不当还会影响使...

上杭县18435554592： 电源行业中模块电源是指的什么?用到什么地方比较多? - ？
苦妍安理： 灌封或者基于多层板平面pcb变压器的电源,功率密度较大,可靠性较高的一类电源,有AC-DC和DC-DC之分.一般用于工业领域或有着更高要求的军工航天等领域.

上杭县18435554592： 电源产品怎么分类? - ？
苦妍安理： ups按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类;最直接的区别 1、后备式ups 停电后转由ups供电会有10毫秒左右的转换时间(适用于个人电脑,pc,终端等).2、在线互动式ups 停电后转由ups供电会有4毫秒左右的转换时间.3...