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dc电源模块工作温度对输出电压的影响

dc电源模块工作温度对输出电压的影响

2019-07-01

众所周知,电源模块是有一定的工作温度界限,在温度达到一定时,其故障率和失效率会急剧增加。下面是做的一个试验:在对一款军工dc电源模块加热时,观察其输入电流和输出电压随温度上升的变化情况。最终发现模块输出电压有所下降,输入输出电流变化趋势不明显。随着温度的上升,模块输出电压会逐渐减小。下面分析下导致该款军工dc电源模块的输出电压随温度上升而下降的原因。

 

dc电源模块工作时,由于磁芯的涡流效应,变压器会产生很大的热量,是模块热量产生的主要因素之一。因此,先测试变压器原边和副边线圈众盈平台电感量随温度上升的变化情况。在测试中发现,随着温度的升高,线圈电感量会先增加,然后小幅下降,再小幅上升。

 

在温度为220℃前,变压器的原边与副本电感量的整体趋势是逐渐增加当温度达到220时,磁芯温度达到居壁点,线圈的电感量迅速降为零。当变压器温度达到一定时,其电感量会迅速减小,从而导致输出电压迅速下降。

 

dc电源模块中,光耦作为隔离输入输出的重要元件,同时将输出端比较放大器输出的电流信号传输到PWM9脚。9脚是PWM的补偿端,与比较器的反向输入端相连,控制PWM11脚和14脚输出脉冲的宽度从而调整模块的输出电压保持稳定。

 

在测试光耦的输入端电流和输出端电流随温度上升的变化时,发现随着温度的上升,输入电流不变,输出端的电流逐渐减小。大约每上升10℃,光耦电流的传输比减小4%。在对工作中的dc众盈平台电源模块光耦单独加热,测试得出随着温度的升高,模块电压逐渐下降,并且与模块整体加热时测得输出电压随温度上升所下降的趋势相符。

 

最后得出,随着温度的升高,dc模块电源各元件损耗增加,从而导致模块输出电压下降。应当通过光耦连接的反馈电路,使得PWM输出的脉宽增加,提高输出端的电压。但光耦的传输效率下降,不能完全将负反馈的结果传输给PWM。使得PWM输出脉宽比实际较窄,即电压调整能力下降,使得输出电压随温度上升而下降。

 

总结:导致军工dc电源模块因工作温度上升,使得输出电压下降的原因有俩个。一是在温度小于150℃时,模块的输出电压缓慢下降,原因是光耦电流传输比的下降引起

 

二是当温度大于150℃时,模块输出电压迅速下降,甚至输出电压,原因是内部变压器的磁芯温度接近居里点温度,导致变压器失效所引起。

 

该次测试主要为0℃到高温,超过一百度时影响比较大,对于一百度以下使用影响不大,同时也没有测试低温的变化情况。

 

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