DC-DC tehomoduulin vikojen vastatoimenpiteet ja vaaratason luokitus
Tehomoduuli on laite, joka yksinkertaistaa piirisuunnittelua. Kiinnitä vain virtamoduuli piirilevyyn ja sitä voidaan käyttää virtalähteenä. Markkinoilla on erilaisia DC-DC tehomoduuleja, joiden rakenteessa tai tehossa on tiettyjä eroja. Vaikka DC-DC tehomoduuleilla on korkea luotettavuus, ne eivät ole immuuneja vaurioille. Mitä ongelmia DC-DC-moduulit kohtaavat käytön aikana?
Useita yleisiä DC-DC-tehomoduulien vikoja ovat lähtöjännitteen lasku käytön aikana, moduulin sammuminen, moduulin lähtöjännite liian korkea, moduulin tulooikosulku ja moduulin lähtövirta liian korkea.
Vaara-asteella jaettuna lähtöjännitteen laskun ja moduulin sammumisen riski on * pieni, mikä voi helpottaa piirin diagnosointia. Seuraavat kolme toimintahäiriötyyppiä ovat vaarallisempia.
Kun moduulin lähtöjännite on liian korkea, on erittäin todennäköistä, että DC-DC-tehomoduuli polttaa piirin loppuun, mikä on vaarallinen vikaongelma. Yleensä suojaus saavutetaan ylijännitesuojapiireillä tai lisäämällä jännitteensäädindiodi lähtöliittimeen. Suunnittelussa on tarpeen valita diodin parametrit järkevästi, jotta estetään vaihtelevista lämpötiloista johtuvat jännitteen stabilointipisteen muutokset. Joissakin moduuleissa on oma ylijännitesuoja. Yleisesti ottaen alle 25 W:n moduuleissa ei ole ylijännitesuojatoimintoa, kun taas yli 25 W:n moduuleissa on ylijännitesuojapiiri. Ylijännitesuojapisteet on yleensä suunniteltu nimellisjännitteille, jotka vaihtelevat välillä 135 % - 145 %. Yksityiskohtaisessa suunnittelussa on tarpeen varmistaa, onko moduulissa nämä toiminnot päällekkäisen suunnittelun välttämiseksi.
Kun moduulin tulo on oikosulussa, se voi aiheuttaa piirilevyn palamisen. Tämä vakava toimintahäiriö voidaan estää sijoittamalla sulake tulopäähän. Sulakeputki on yleensä sijoitettu lähelle tehomoduulin tulopäätä johdotuksen aikana. Tämän rakenteen tarkoituksena on pienentää tulolinjan lyijy-induktanssia ja välttää lyijyn induktanssin aiheuttama ylijännite tulopäässä sulakeputken sulaessa.
Jos DC-DC tehomoduulin lähtövirta on liian suuri, on suunnittelua varten valittava ylivirtasuojatoiminnolla varustettu tehomoduuli. Yleisissä tehomoduuleissa on ylivirtasuojatoiminto, joka voidaan saavuttaa tunnistamalla sisällä olevan muuntajan ensiö- tai toisiovirta, mutta tietyllä tehonmenetyksellä. Jännitemoduuleita valittaessa ei välttämättä ole parempi olla korkeampi teholuokitus. Jos vähennys on liian suuri, käyttökortin apuoikosulun aikana siirtojännitehäviön vuoksi lähtövirta ei ole riittävä moduulin ylivirran saavuttamiseksi, mikä voi aiheuttaa sirun ylikuumenemisen tai jopa vaurioitumisen.
