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Shanghai Winsun Power Supply Technology Co., Ltd.

技術支持
Technical
你當前的位置首页 >常見問題
常見問題

PCB板設計

Winsun轉換器的封裝和引腳輸出與Powe-OneTyco 模塊兼容嗎?
是的,Winsun提供與Power-One和Tyco半磚、1/4磚和1/8磚相同的封裝和引腳輸出結構。

應使用哪種類型的焊盤散熱孔?
通常,爲了提供改良的可焊性,客戶想要在轉換器的輸出引腳增加焊盤散熱孔。這些焊盤散熱孔的設計應仔細考慮,以防因電阻性功率損失而産生的發熱。Winsun已寫了一份關于該主題的白皮書,標題爲“熱量及可靠性研究”。通常,爲了降低它們的電阻,焊盤散熱孔輪輻傳導路徑的縱橫比應該寬于它們的長度。轉換器和負載之間的電阻很大一部分是來自輸出引腳和電源/接地面上的薄層銅。在每一層PCB板上的每一個輸出引腳的周圍放置一個銅焊盤會使輸出電阻減少。圍繞輸出引腳放置8到12個導熱孔,把所有附加的銅焊盤連接在電源和接地板上。這些建議將會限制電路板上的電阻(及功率消耗),並提高鍍金通孔的可靠性。

傳導電磁幹擾

最小化EMI的最好策略是什麽?
任何應用中都沒有完美的EMI策略,但預先一些基本的想法可以讓這個任務變得容易很多。第一個步驟,要確保元件的位置布局使噪音最小化。比如,解耦電容應該位于盡可能接近轉換器的位置,尤其是X電容和Y電容。使用地平面來最小化輻射耦合,最小化敏感節點的交叉組合區域,最小化從共模電容中輻射這些噪音的大電流節點交叉組合區域。EMI元件的位置非常關鍵,避免把轉換器放置得過于接近你的過濾器,以避免噪音耦合倒回過濾器。請記住:你過濾的不僅僅是電源,而是轉換器在供電的所有電路。如今大部分通信機櫃在板級層面上使用盡可能多的本地過濾,然後是電源輸入模塊的另外一個過濾器,電源流入將由此進入你的機櫃。Winsun標題爲“EMI特性”的應用注釋更進一步的詳述了這些原則,並包括了圍繞Winsun轉換器一二級濾波器設計的推薦。

應使用什麽類型的傳導輸入濾波器?
一個預設計好的EMI濾波器對于某個特定的轉換器也許已經夠用了,然而無法保證它可以抑制板子上現有的其他來源傳導的EMI,例如來自高速處理器和其他數字邏輯設備的噪音。更好的值和性能將通過一個離散的濾波設計來獲得。一個平滑EMI順從過程的關鍵是設計盡可能多的濾波器到你的電路包。這將考慮到在初始測試進行時,微調和修改元件的靈活性。最好的方式是預先多重設計而不是無意識地被發現。一旦初始測試完成,元件易于刪除。相比起來,在一個已經存在的PCB設計上增加元件要難得多,而且會産生不可預知的結果。Winsun建議使用執行起來簡單和可靠的一級和二級濾波器,而且成本比一個標准濾波器低很多。這些被推薦的濾波器電路在Winsun的EMI應用注釋中可以找到。通常,大部分的現代通信設備在每個電路板卡上使用一個本地EMI濾波器和一個置于電源輸入模塊或其附近的最終屏蔽濾波器。

如何選擇Y電容?
Y電容是EMI電容,从输入电源馈线端连接到机壳地。某些时候,Y電容也从每个转换器的电源输出端连接到机壳地。Winsun滤波器设计使用的是2700pF Y電容。电压额定取决于48V直流电源系统的绝缘和隔离安规等级。如果你不确信这些属性,使用额定2000V的電容。如果-48V是一个增强绝缘方案,那么额定100V的電容将可以满足。

變換器的輸入濾波器看起來像什麽?
所有的Winsun半磚産品采用一個C-L-C輸入濾波器。所有的1/4磚和1/8磚産品采用一個L-C輸入濾波器。這些元件的數值可以在Winsun的EMI應用注釋中或者適當的産品規格書裏找到。

如果沒有機殼地會是怎樣?

尽管有机壳地并使用它是更可取的,不过并不是强制的。在某些环境下,输入传导EMI滤波器的机壳地不可用。如果是这种情况,你将会想要使用一个不同的滤波器拓扑电路。关于此电路,请联系Winsun 技術支持。

使用什麽類型的濾波器用于多個轉換器?
關于多個轉換器,你仍然可以使用Winsun推薦地濾波器設計,僅需確保按大小排列各個元件,以處理在最低輸入電壓下的最大電流。

當前已爲其他廠商的轉換器安排了輸入和輸出濾波設計。Winsun模塊能和這個過濾工作嗎,還是必須改變它?
通常,先前为固定频率200-500KHz转换器设计的滤波器,对于同等的Winsun转换器是够用的。没有基板的Winsun转换器有更低的共模噪音。由于电源半导体的开关噪音通过基板的寄生電容耦合,基板产品有更高的共模噪音。

輻射EMI

關于開架式轉換器是否有任何特別的關注點?
Winsun开架转换器并不比基板转换器差,而且经常要好一些。通常,大多数基板单元有一个塑料盖,与Winsun的开架设计相比,在3到10米远场测量并不展示出优越性。比起其他生产商的转换器,在减少輻射散发上,Winsun独特的拓扑和减少的共模噪音有明显的优势。

近場EMI

相對于基板轉換器,開架轉換器性能怎樣?
除了极少数例外情况,大多数客户已经发现Winsun开架式转换器的近場特性不会比一个典型的基板转换器差,通常会更优。Winsun有几个关于减少近場輻射的建议。第一个是在转换器下方放置一个接地屏蔽壳。Winsun建议在转换器的初级电路下放置一个初级参考接地屏蔽,次级参考接地屏蔽放在转换器的次级电路下。所有Winsun转换器的绝缘屏障都可以很容易发现在位于PCB板顶部和底部都有1.4mm空气间隙,或者通过定位光绝缘体同样也可识别绝缘屏障。(注:所有Winsun磁体被认为是初级参考。)至于在典型基板转换器上方的近場EMI,基板不是通常想法上的完美“屏蔽层”。遗憾的是,基板与转换器的高频开关节点紧密耦合(尤其是,原边MOS管的漏极)。因此这个屏蔽层是“活跃的”,而通过让它接地到输出端来阻止它这么做的企图具有挑战性。 典型的接地电路路径被PCB连接的寄生电感所阻碍。因此,基板在高频下不能良好的接地,且会輻射很大的噪音。仍然存在模块的侧面需要对付处理,它们通常没有被屏蔽。如果有敏感电路,最好不要直接放在转换器上或靠近其边缘,除非它的接地屏蔽直接处于传导路径上方或下方,因为这可以减少任何耦合。可以被耦合的很多噪音与传导路径的交叉组合面积是成比例的,注意到这一点是很有帮助的。环越小,会耦合的噪音也越少。

其他寄生基板的效果如何?
如果你通过一个低电感路径接地来让基板保持安静,结果将会是大量共模电流通过寄生電容从原边开关节点流向基板和输出地。这会产生需要解答的其他问题,主要是传导的共模噪音。共模噪音往往是一个控制起来极富挑战的问题。Winsun的转换器设计消除了这个问题,因为它只有极少的寄生電容通到输出接地面。噪音已经被放置在我们转换器上的一个共模電容有效的控制住了。与工业标准B级传导噪音滤波器相比,你将发现Winsun转换器只需要多个滤波阶段的一半,这归功于共模噪音的减少。也可参见Winsun关于EMI的应用注释。

磁場呢?
基板转换器将提供改进的近地輻射保护。多数情况下,基板转换器将会比开架设计产品大约要安静10dB/uM。如果B-field噪音是一个关键的设计考虑,任何Winsun的转换器定购时都有基板产品可选,提供相同的B-field噪音减少。

啓動電路/浪湧控制

为什么需要浪湧控制器?
所有的转换器都相当于负阻,所有的功率消耗路径上都有电感。这两种元件要求把一些电解電容置于转换器的输入端去补偿负阻,阻止可能产生的振荡。如果一个包含转换器的电路板卡被热拨插到备板上,电解電容充电时会在48V供电电源上引起一个瞬时的低电压干扰,这样会影响其他电路使用正常的48V供电。为了在输入端阻止这个干扰,必须把48V供电电源串联一个浪湧控制电路。浪湧控制电路限制这个48V线路的充电。好的浪涌电路控制器有Linear Technology公司的LT1640和LT1641,Summit Micro公司的SMH4804,或者Supertex公司的HV300系列。

如何選擇浪湧控制器?
你可以用浪湧控制器提供的Power Good信号或enable信号驱动DC/DC转换器,当控制器的参考地和转换器的参考地之间没有EMI滤波器时。如果浪湧控制器和使能电路之间有EMI滤波器,EMI滤波器阻止的噪声会出现在enable信号上,会引起模块随机启动和关闭,这取决于注入噪声的大小。浪湧控制器和转换器必须使用同样的参考电压。这些操作通过以下方式可以避免:模块永久地启动,不使用Power Good信号,移动共模滤波器到热交换电路的前面,或者在Power Good的输出和模块输入之间增加一些隔离 (比如一个光耦合器).

爲什麽啓動轉換器時會有200ms的延時?
大部分Winsun转换器在第一次开启时或在故障条件下工作(如OVP或过热关机)后,会有200ms的启动延时。转换器从在故障条件下恢复工作后,会有200ms不能工作。当总线电压低于UVLO电压时,就被认为是故障条件。这种行为在我们規格書中有详细介绍,必须在使用浪湧控制器或上电时序前加以学习。这个延时保证模块的启动过程总是一致的以及可控的。如果输入电压突然变为0V,然后回复到正常的总线电压,这个延时给控制电路提供时间以回到合适的启动条件。因为当输入电压降为0V时控制电路上没有电压,这很难区分这个延时是故障后启动还是第一次启动引起的。因此,模块同样地对待低于UVLO电压的所有恢复。上电延时也保证有负载之前输入电压在正确工作电压的范围之内。注意当该延时结束后,在ON/OFF 引脚设置为使能状态时,模块会迅速启动。

如何有序地開啓多個轉換器?
在前期的電源設計中必須考慮到上電次序要求。通常這些要求由那些有獨立的核和I/O電壓的ASIC或處理器提出來。通常這些電壓輸出時必須按照特定的指令(時序)或輸出電壓不能超過最大的電壓誤差。如果超過了這個最大的電壓誤差,芯片會被損壞甚至報廢。通常有三種方法合理地開啓多個轉換器。

第一种方法是用一颗控制芯片,如Summit Micro的SMH4804,或用分立电路按照特定的次序去开启转换器。一个简单的方案是用一个转换器的输出驱动一个光隔离器去打开第二个转换器,如此类推。通常大部分的上电次序要求都希望最低的电压最先开启,最后关闭。用一个光隔离器去打开另一个转换器很重要,因为enable是一个原边参考信号,而转换器的输出是一个独立的低电压SELV信号。

另一個方法通常是在不同的電壓線路之間接一個二極管,上電時二極管會導通,但當轉換器輸出全打開時,二極管會反向偏置。例如,一個5V線路和3.3V線路之間的二極管,陰極接在5V線路,上電後,二極管會強制電荷從5V線路流向3.3V線路,但一旦5V線路電壓達到5V,二極管會反向偏置。這樣會強制兩條線路上的電壓偏差不超過一個二極管的壓降。相反地,3個壓降爲0.7V的二極管串聯起來接在5V線路與3.3V線路之間,可保證3.3V線路在5V線路後充電。

最后一个也是最复杂的方法是在转换器的每个输出中串联场效应管,转换器一启动场效应管就被打开。小心控制场效应管门极的开启,电压线路要严格遵守一些特定的次序。这个方案可通过采用分立元件或使用特殊的控制器,如Summit Micro的SMT4004来实行。一个执行这些方案时需注意的地方:如果采样线是连接到MOS管的输出端,转换器将不能采样它开启时的输出电压直到MOS管被打开。这会造成转换器提高它的输出电压直至达到過壓保護。你必须把采样线直接连到转换器输出端,并调高输出电压以补偿场效应管的导通电阻,或者在主场效应管开启后另外增加场效应管去连接采样线。

在使用Summit Micro熱交換控制器上有什麽建議?
定义一个系统的上电次序要求时,考虑Winsun的200ms初始化时间是重要的。例如,如果你正在使用一个可编程延时按一个特定的次序去启动多个转换器,你必须确保延时大约为200ms. 当使用Summit Micro的器件,一定要使用它们的160ms延时设置,并使用第二延时工具去开启第一个转换器。例如,在一个3转换器方案中,你使用SMH4804,用PG#2来开启第一个转换器,用PG#3来开启第二个,如此类推。

元件選擇

如何選擇输入电解電容?
Winsun写了一份应用注释,关于如何選擇输入电解電容以及为什么需要这种電容。这份文档可以在我们网站的Application Notes页面下载。通常你会发现每个转换器要求接一个容值约47uF~100uF,最低电压为100VDC,ESR范围为0.5~1ohm的電容。

如何選擇CM電感?
选择电感是为了计算所需的输入电流。在共模电感中的漏电感会减小差模输入纹波电流。Winsun推荐的传导EMI滤波器指定要一个360uH的原边电感和一个3.5uH的漏电感。对于这些电感,通常的选择是Pulse Engineering的 自绕型贴片共模扼流圈,,如P/N P0353.

一般應用

可以用Winsun的電源轉換器産生負電壓嗎?
所有Winsun的電源轉換器都是完全隔離的,因此都可以輸出負電壓。只要把輸出正端(Vout+)接地就可以在輸出負端(Vout-)産生一個負電壓。.

Winsun的電源轉換器可以使用-48V總線輸入嗎?
因爲電源轉換器輸入輸出是隔離的,所以轉換器的輸入正端(Vin+)可以連接至-48V系統的輸入地,輸入負端(Vin-)則應該連接到-48V。切記:在任何情況下,所有初級信號引腳都是以輸入負端(Vin-)爲參考地。

如何在産品標簽上讀取編碼?
每個産品都會有一個標簽,上面記錄著産品型號、版本號和序列號等信息。該標簽在産品的特定位置上,詳見圖片。

安規問題

在哪裏可以找到安規證書?
所有Winsun的安全認證证书可以在这里找到.

在哪裏可以找到可接受性條件?
所有安全認證证书,包括可接受性条件都可以从这里下载PDF文档。

如何選擇保险丝?
安规证书中可接受性条件 (COA)章节详述了各电源转换器所需要的保险丝类型。Winsun的产品規格書详细说明了所推荐使用的外部快速保险丝。

什麽是爬電距離和空氣間隙?
安規證書要求初級48V電路與低電壓輸出電路(即次級電路)之間相互隔離。Winsun電源轉換器采用2000V隔離的基礎絕緣。這樣,所有Winsun的電源轉換器初級/次級電路之間應保持最小值爲1.4mm的安全間距。

什麽是“絕緣等級”以及“隔離等級”?
絕緣指的是用于隔離48V初級信號與低壓次級信號的設計參數,包括元器件和布線間的爬電距離和空隙間隙,以及變壓器的絕緣類型。變壓器是在電源轉換器的初級(輸入)與次級(輸出)之間傳遞能量。所有 Winsun的电源转换器均采用基本绝缘,可以满足48V直流系统最严酷的要求。隔离则是指变压器或者隔离元件如光耦间等隔离级的击穿等级。Winsun测试并保证所有的电源转换器均可经受 2000V 击穿电压。

在電源轉換器表面有危險電壓嗎?
在美国,UL将60V定义为危险电压,这也被称为SELV (安全特低电压)限定。在0到60V的输入电压范围内,最高电压将会跨在中间总线電容上,这是一个工作于开关频率且振幅为58V的交流信号。当输入电压高于60V时,最大电压出现在初级开关场效应晶体管两端,大约会比输入电压高几伏。

電源轉換器有推薦的安全防護罩嗎?或者在電源轉換器的表面有“危險高壓”或類似標簽嗎?
如果輸入電壓保持在60VDC以下,那麽所有電壓都是SELV,無需特別注意。如果輸入電壓升高到60VDC以上,那麽在電源轉換器上表面將會有非SELV電壓。警告標簽或防護罩是否需要取決于安規認證機構。對UL而言,如果非技術人員被允許更改系統配置,諸如增加存儲卡,則要求關機以防止接觸到非SELV電壓。

性能 

怎樣減少輸出噪聲與紋波?
一般而言,相对于传统的隔离电源转换器,Winsun的电源转换器输出噪声与纹波显然更低。这是由于Winsun采用了专有的电源拓扑以及具有卓越的设计经验。 所有Winsun产品規格書中定义的纹波与噪声数据都是在输出端外接10uF钽電容和1uF陶瓷電容条件下测得的。 这虽然不是必需的,但这么做符合行业标准。通过增加钽電容和陶瓷電容的容值可以进一步减少输出纹波与噪声。陶瓷電容会使输出纹波衰减,而钽電容固有的ESR 会产生阻尼衰减。虽然使用LC滤波器可能会有额外的滤波效果,但在sense线间安装这些滤波器要格外小心,因为这可能会影响到电源转换器的稳定性。关于这个问题,若需进一步了解,请咨询工厂。

Winsun産品的穿越頻率和相位裕量如何?
所有Winsun的电源转换器在设计时,都要求在不同输入输出变化的条件下具有适当的稳定性裕量 (至少20dB的增益裕量和50度的相位裕量),包括在整个输入电压范围、输出电压范围和输出电流范围内,以及在不同的负载阻抗情况下。通过使用波特图,检查增益裕量及相位裕量来校验产品的性能。

Winsun电源转换器可以驱动多大容量的输出電容?
所有 Winsun 的規格書都定义了满载输出条件下,所允许的最大启动電容。如果输出负载电流在启动时减少了,那么驱动比規格書中定义的更大容量電容也是可能的。Winsun拓扑有个很有趣的好处,那就是更大容量的電容其实对电源转换器的稳定性影响很小!

如何調整電源轉換器?
所有Winsun的電源轉換器都有一個Trim引腳,可以把標稱輸出電壓調高或調低。一般而言,要想把一個電源轉換器輸出電壓調低,需要把一個電阻從Trim端接到-Sense端。而要調高的話,則需把一個電阻從Trim端連接到+Sense端。電阻值可由電源轉換器規格書中提供的公式計算出來。你也可以用應用手冊裏的Trim電阻計算器來計算。對于1/2磚、1/4磚、1/8磚而言,Trim公式滿足公認的工業標准。

可以有源地調整電源轉換器嗎?
采用外部有源電路調整電源轉換器是可以實現的,並且根據您的需求Winsun有幾個參考電路可供選擇。

過壓保護(OVP)是如何起作用的;過壓保護点会因使用Trim調整功能而變化嗎?
Winsun的過壓保護(OVP)是固定的,過壓保護点不会因使用Trim调整功能而变化。在使用Trim调整功能或在电源转换器输出端外接串联二极管或场效应晶体管时,客户应当注意确保不要激活過壓保護(OVP)。Winsun的第一代半砖电源转换器中(型号中包含有HNA),输出過壓保護(OVP)取样点位于Sense线两端。需要注意的是,输出端引脚应确保没有与sense线断开。如果Sense线间跨接電容,一旦输出端引脚与Sense端断开,那么就会对电源转换器的输出级造成损害。这一情况有可能发生在输出端引脚没有焊接好或者在输出端串接MOS管时。在Winsun新的Kilo, Mega, Giga和Tera的半砖以及QNA/QGA 1/ 4砖模块上,OVP取样点位于输出端,这样就可以避免这一情况的发生。

電源轉換器可以串聯嗎?
Winsun的电源转换器可以串联, 然而,当其中一个转换器关机时,应有一个保护机制确保其他电源转换器处于禁止输出状态。

什麽是sense線?需要把它們連起來嗎?
Sense線是用于補償輸出電源線上的壓降。Sense線應當連接到負載點或是最近連接至電源轉換器輸出端。如果sense線沒有連接,那麽規格書中所提及的調整率和設置點精度將無法滿足。Sense線斷開不會損壞電源轉換器。

全功能電源轉換器

OR-FET信號是用來做什麽的呢?
全功能電源轉換器OR-FET信号的主要作用是用于提供一个高于电源转换器输出电压的电压源,以便提供打开N沟道"ORing" MOSFET基极所需要的电流。这个信号不是智能的。ORing 场效应晶体管是用于在输出短路情况下隔离电源转换器输出。它比在大输出电流时功耗很大的ORing二极管要好得多。OR-FET为低功率信号,最高仅能提供50mW。任何功率超过50mW的控制电路的电源都应取至电源转换器的主输出。
OR-FET引脚还能够被用作一个电源正常(Power Good)信号:当电源转换器正常工作时,OR-FET的电压应当比电源转换器的输出电压高出很多,甚至在多个电源转换器直接并联的系统中,较输出电压高的OR-FET信号表示电源转换器工作正常。
如欲獲取更詳細信息,可查詢我們全功能産品的使用手冊。

能把均流端用作輸出電流的監控器嗎?
均流端会产生一个与输出电流成比例的电压,但仅仅只是针对单个模块而言。如果两个电源转换器通过将均流端连接在一起,实现均流功能,那么均流端电压则对应于两个电源转换器的平均电流。这个信号是以电源转换器的原边为参考,因此该信号必须经由光耦才能连接到控制器(当然除非控制器也在原边,那么则可以直接连接)。任何连接到均流端信号上的负载阻抗都应大于100kOhms。该信号上的负载将影响到均流性能。如欲獲取更詳細信息,可查詢我們全功能産品的使用手冊。

如何同步模塊?
Winsun全功能電源轉換器有一个引脚可以实现与外部时钟同步。信号应该是5V TTL 电平、占空比在25%到75%间的矩形波。CSYNC信号以电源转换器的输入负端为参考地。当同步不同输出电压的电源转换器时,应当选择所有电源转换器指定频率中的最高值作为共用频率。电源转换器在低于它们規格書中指定的频率下无法完全同步。如欲獲取更詳細信息,可查詢我們全功能産品的使用手冊。

應該同步模塊嗎?
同步工作的电源转换器或许会让EMI特性和滤波器设计更为简单,但它也会引起各电源转换器产生的谐波互相叠加,从而产生一个更难于解决的EMI问题。通常EMI规范要求测量准峰值,电源转换器不同步反而会更加有利。某些系统要求同步,以便输出纹波处于单一频率。在类似无线通信设备、超快时钟频率的系统以及高灵敏光电路的应用中,或许会发现同步电源转换器的输出纹波在EMI方面要优于非同步的电源转换器。如欲獲取更詳細信息,可查詢我們全功能産品的使用手冊。

電源轉換器並聯

是否可以並聯電源轉換器來獲得更大功率?
Winsun 的Kilo, Mega, Giga, Tera和部分Peta半砖产品可以提供全功能选项,这些模块可以并联使用,以获得更大的功率,并具有额外的控制特性。

如何並聯Winsun的全功能電源轉換器?
要並聯全功能模塊,只需要將這些模塊的均流端與同步端簡單地連接在一起就可以了。此外,還需要確保輸入正端(Vin+)和輸入負端(Vin-)分別相連,因爲連接在一起的輸入負端(Vin-)爲均流信號提供一個共同的參考地。輸出端應當和sense端在一點相連。Winsun有一個詳細介紹以上連接的應用示意圖,詳見全功能産品的使用手冊。

如何調整(Trim)並聯的電源轉換器?
各個電源轉換器具有獨自的調整電路,因此,各個電源轉換器應該都有一個可調電阻,並且可調電阻必須等值。

並聯電源轉換器的sense線如何接?
並聯電源轉換器的sense线应当连接在一个精确的点,以便获得平衡的瞬态响应,并具有最佳输出电压调整率。

操作

開架式電源轉換器應當如何儲存及操作?
處理不良、過大的機械沖擊或靜電放電都可能損害開架式電源轉換器。這些模塊應當:小心操作,避免機械壓力 

  • 像對待ESD敏感器件一樣處理 
  • 用靜電保護容器來儲存 
  • 決不能儲存于塑料袋中或疊放 

Winsun的電源轉換器適合水洗嗎?
如果在上電前是幹燥的,Winsun的電源轉換器適合水洗流程。Winsun使用的是一種免洗助焊劑,同樣的,電源轉換器上面的助焊劑殘余物有可能會跟生産中或水洗流程中的其他化學物質發生反應。通常電源轉換器上的白色粉末就是助焊劑殘余物。它一般是良性的,但這些殘余物仍需要對其進行分析以確認其反應。當客戶在水洗流程中使用活性清潔劑時,需要在Winsun標簽上面使用聚酰亞胺膠帶以防止標簽褪色。

Winsun使用哪一類助焊劑?
Winsun使用Alpha Metals或Koki免洗助焊剂。

可靠性

Winsun的MTBF是什麽?
Winsun的标准可靠性测量方法是测量平均故障间隔时间(MTBF) 。Winsun使用美军方MIL217-F标准来计算基于环境温度和负载下的MTBF。Winsun的标准计算是基于48V标称输入,300LFM,80%负载,分别在25C、40C和 55C环境温度下。Winsun也使用Tellcordia (前身为Bellcore)的TR332标准来计算MTBF。另外,Winsun也以产品系列的形式,测量现场MTBF或FIT这些可靠性指标。

常見失效方式有哪些?
從客戶處退回的模塊中最常見的失效方式是“無不良發現”。爲了避免通過Winsun的RMA流程退回沒有失效的模塊,Winsun有評估板可供客戶在退回模塊之前對其進行測試。評估板可用來作簡單的測試與調試。

Winsun的認證流程是怎樣的?
Winsun的产品发布有三个步骤:POD、POM和Qualification。POD,即设计验证,在这一过程,依照HALT设计原则,在所有额定工作条件和超过额定工作条件下,对电源转换器的性能进行评估。POD测试各器件的电压以确保达到设计的指导方针、并且没有任何元器件在正常和非正常条件下过压。POD确保产品达到长期可靠性和寿命目标。其他POD阶段所进行的测试还包括相位裕量、稳定性裕量、热裕量、電容负载试验、破坏性热循环、DFM和波形分析。
POM,即制造驗證,確保Winsun設計的産品具有可生産性、質量可靠、並有適當的余量以滿足大批量生産要求。POM確保達到目標直通率、ATE系統最優化以及任何新型生産設備或流程的最優化。在這一階段,SPC分析是必須做的,會細查CPK以確保Winsun擁有一個可重複且一致的生産流程。
Qualification是产品发布的最终阶段。认证流程的目的在于确保Winsun设计并制造的产品超乎客户的预期。这一阶段的实验包括激进的热冲击循环、扩展温湿度寿命试验、 军方标准下的振动试验、端子可焊性、所有机械和尺寸要求,同时还要经过完全的焊锡和制造品质检查。

解決問題

怎樣測量輸出紋波?
測量輸出紋波和噪聲非常依賴于測試設備。使用Winsun的評估板將會是一個好的起點,評估板可以從Winsun采購。我們的評估板提供了一個BNC連接器用來測量輸出紋波。工業標准噪聲測量所要求的帶寬限制爲20MHz,我們的規格書中有詳細說明。在使用手冊中也有一篇標題爲《輸出電壓紋波測量》的文件,提供了正確的測量方法和測試設置,不論是用我們的評估板還是應用板,都能夠得到准確的輸出紋波值。
该文件还描述了使用带接地夹的传统探针如何将輻射噪声耦合到探针,从而产生一个高频毛刺非常大的错误测量值。这些大量的测量失真主要有两个因素引起:通过一个大的接地回路的磁耦合,和/或者非终端电缆上的传输效应。Winsun关于这个问题的使用手册将说明如何把测量回路最小化和尽量减少磁噪声拾取,以得到更准确的电源转换器输出电压纹波。

如何測量輸出負載電流?
任何Winsun開架式電源模塊的輸出負載電流可以很容易地測得。使用手冊中輸出負載電流計算部分概述了計算公式和該測量需要的其他信息。

怎樣選擇散熱片?
選擇散熱片時需要知道以下幾點: 

  • 實際輸出功率
  • 電源轉換器在負載電流和輸入電壓下的功耗
  • 最惡劣的環境溫度
  • 可用通風量 
  • 電源轉換器基板的最高溫度限額,所有Winsun電源轉換器基板的最高溫度限額值爲100C 
    比方說:
    对于1/ 4砖,3.3V/20A, 48V 输入,70C环境温度,200LFM 的风量下需要什么尺寸的散热片呢?
    根据Winsun的PQ48033QGA25的規格書figure 3,在48V输入电压,20A负载条件下,该3.3V 1/ 4砖电源模块的功率损耗大约是8.5 Watts。允许温升等于基板最高温度减去最差环境温度。因此在这个例子中, 100C - 70C = 30C 为允许温升。散热片需要的热阻抗等于允许温升除以功率损耗。在我们的例子中也就是30C/8.5Watts,得到了我们的散热片在200LFM的风量下所需要的最大热阻抗为3.53C/W。然后你就可以根据任何一本标准散热片产品目录来选择一个散热片了。Intricast's的HS1361XM01散热片将会是个不错的选择,它高度为0.5",在200LFM的风量下热阻抗为2.60 C/W。

如何在電源模塊上測量溫度?熱電偶要放在哪裏?
Winsun的降额曲线是基于开关MOSFET在125C要降额使用的条件下得到的。打开Winsun的規格書,热成像图标明了电源上最热的元器件。通常你将会想要去测量输入MOSFET、 隔离MOSFET和输出同步整流器件。但需要注意的是在设备表面不要阻塞过多,因为那将会大大降低通过对流散热的能力。

Winsun的熱保護是如何工作的?傳感器在哪裏?
在Winsun的1/2磚産品上,位于PCB表層的一個熱敏電阻驅動著一個比較電路。在1/4磚産品上,有一個集成溫度傳感器,當過熱時它將會跳開。這兩種方法均是通過感應PCB溫度而工作的。

Winsun有基本的熱模型,可以提供給客戶用于自行開發flotherm模型,但是由于使用了多個功率器件來將熱傳導到整板,要提供開架式電源轉換器的詳細熱模型是非常困難的。

电源转换器的最佳方向是什麽?
通常,1/2磚沒有1/4磚的方向性那麽敏感。對于2.5V以下的1/2磚,最好是讓氣流朝向著輸出端,對于3.3V以上的1/2磚,氣流朝向輸入端更好。對于1/4磚和1/8磚,最好總是讓氣流垂直于電源轉換器的長邊,這樣就可以讓最大表面面積暴露給冷卻氣流。雖然差別微乎其微,研究規格書中降額曲線和熱成像圖來決定最佳方向是最好的方法。

風速測量上CFM LFM的区别是什麽?
设计者通常需要风速为他们的DC/DC电源转换器以及整个系统来计算热降额和功率损耗。现行有两种计量单位: CFM (立方英尺/分钟)是一个量的度量,LFM (英尺/分钟)是一个速度的度量。风扇制造厂商用的是CFM,因为他们根据风扇移动的空气量来评估它们的质量。速度对于板间散热来说则更有意义,当绝大多数DC/DC电源转换器厂商计算热降额和其它性能规格时,他们将会用它来进行描述。要将CFM度量转换到LFM,可以用下列换算公式:
LFM = CFM/面积
LFM = 气流的每分钟英尺数
CFM = 气量的每分钟立方英尺数
AREA = 通道面积的平方英尺数.
比方说,让我们假定你正在用一个100CFM无障碍的风扇往DC/DC电源转换器上方一个6" x 6"大小的通道上吹风。 
LFM = 100/ 0.25 平方英尺,则计算出大约400LFM。
測量實際風速最准確的方法就是使用風速計。
一些制造廠商用米/秒來定義風量。可以用下面的表格來將英尺/分鍾轉換成米/秒:
100 f/m = 0.5 m/s
200 f/m = 1.0 m/s
300 f/m = 1.5 m/s
400 f/m = 2.0 m/s
500 f/m = 2.5 m/s

怎樣貼上散熱片?
用高度不长于0.125"的M3螺钉,以6.0 in-lb的扭矩拧紧螺钉。为了有足够的抓力,要求螺钉最短长度为0.10" 。如欲获取更详细信息,请参考規格書 有關基板模塊章節。