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電源模塊的安全設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2021-1-20 11:50    發(fā)布者:成都億佰特
關(guān)鍵詞: 電源設(shè)計(jì)
1 標(biāo)準(zhǔn)要求


電源模塊在保險(xiǎn)絲、保護(hù)地、開(kāi)關(guān)處必須按照安規(guī)要求明確標(biāo)志規(guī)格和符號(hào),能夠觸及的危險(xiǎn)電壓和能量貼危險(xiǎn)警告標(biāo)識(shí)。

2 材料要求




電源模塊設(shè)計(jì)輸入的L、N、FG連接線分別使用褐色、藍(lán)色和黃綠色導(dǎo)線。屬于依靠基本絕緣加保護(hù)地防電擊的設(shè)備(Ⅰ類(lèi)設(shè)備),確保接地線(黃綠線)與大地良好連接,接地電阻小于0.1Ω。

3 電氣間隙和爬電距離
電源模塊在設(shè)計(jì)時(shí),L和N在保險(xiǎn)絲之前電氣間隙大于2mm,爬電距離大2.5mm,輸入和金屬外殼或SELV電路之間電氣間隙大于5mm,爬電距離大于6.4mm(在高海拔環(huán)境下應(yīng)用,需增加爬電距離及電氣間隙)。

4 輸入端電容
如果在產(chǎn)品輸入端接X(jué)電容用以改善EMI性能,如接入的電容過(guò)大,則需要并接放電電阻,放電時(shí)間常數(shù)應(yīng)小于1S(放電時(shí)間常數(shù)等于電容和電阻的乘積),安規(guī)要求,輸入端斷電1S后,產(chǎn)品輸入端子上的電壓要下降到37%。

電源模塊應(yīng)用的熱設(shè)計(jì)

1 采用自然風(fēng)冷
對(duì)于一些小型化,高功率密度的電源模塊(主要是板載式電源模塊)來(lái)說(shuō),由于受體積,成本等因素的影響,其電源模塊大部分采用自然風(fēng)冷作為主要的電源模塊散熱方式。通常的板載式的電源模塊的散熱途徑主要有以下幾種:

  • 通過(guò)空氣自然對(duì)流的方式將熱量從電源模塊外殼和暴露表面?zhèn)髦量諝庵校绻娫茨K與PCB之間有間隙,也會(huì)通過(guò)其中的溝道傳到周?chē)h(huán)境中;
  • 通過(guò)輻射由模塊的暴露外殼輻射到周?chē)矬w表面或從模塊的底部輻射到PCB板;
  • 通過(guò)傳導(dǎo)方式經(jīng)模塊管腳傳到PCB板上。



2 加強(qiáng)制性散熱器風(fēng)扇
許多應(yīng)用系統(tǒng)中,即使加裝了散熱片,電源的工作條件也得不到很好的改善。在這種散熱比較困難的系統(tǒng)中應(yīng)用,需通過(guò)加強(qiáng)制性散熱器風(fēng)扇作為主要的散熱方式。

風(fēng)扇安裝的一般指導(dǎo)原則是,形狀較長(zhǎng)電源模塊,風(fēng)扇吹風(fēng)方向應(yīng)該是水平的,溝道內(nèi)的風(fēng)扇吹風(fēng)方向應(yīng)該是垂直的以便于形成“煙囪效應(yīng)”而有利于散熱。另外還可在風(fēng)扇與模塊之間涂一層導(dǎo)熱脂或其他導(dǎo)熱填充材料,使風(fēng)扇與模塊電源外殼(或電源金屬基板)之間的結(jié)合緊密以減少熱阻,但不要因過(guò)緊而造成模塊電源外殼(或電源金屬基板)變形。

在高海拔條件下,因空氣稀薄及大氣壓強(qiáng)的影響,系統(tǒng)本身的散熱相對(duì)較差,為降低系統(tǒng)溫升,必須采用強(qiáng)制性散熱或者降額使用。





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