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模块电源的设计余量

“设计余量”，一个让人又爱又恨的指标。电源模块余量设计的本质是预防意外，它虽然与品质无关，但余量设计不足，会存在质量问题的隐患，余量设计过大，又会造成成本的升高。

    由于嵌入式系统应用的广泛性，负载也具有多样性，有的是阻性负载，有的是感性或容性负载，有的负载较稳定，有的负载波动较大，有的甚至还会有空载、或满载、或瞬间负载变大、或瞬间负载跌落的情况发生，这给确定模块电源的功率等级造成一定的难度。

     一般情况下，负载电流的大小是决定功率的关键因素，为考虑到嵌入式系统设计的稳定性和抗意外能力，建议根据实际情况，预留20%的设计余量，既实际使用中大功率不超过电源模块额定功率的80%，在这个功率范围内电源模块各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。如果余量太大，造成资源浪费，如果余量太小则不利于温升和可靠性。

    对于波动较大的负载，设计应当满足峰值电流不超过电源模块大承受范围的基本原则，再根据负载波动的频率，适当的加大设计余量的方法，尽量提高可靠性

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视频作者：天津国电仪讯科技有限公司

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什么是变频电源　　

什么是变频电源?变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换， 输出为纯净的正弦波，输出频率和电压 一定范围内可调。它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波(无失真)。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。 变频电源主要有二大种类：线性放大型和SPWM开关型。

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高压直流电源中常用的过流保护方式 

过电流保护有多种形式，可分为额定电流下垂型，即フ字型;恒流型;恒功率型，多数为电流下垂型。过电流的设定值通常为额定电流的110%～130%。一般为自动恢复型。  

在变压器初级直接驱动的电路(如单端正激式变换器或反激式变换器)的设计中，实现限流是比较容易的。这样的电路中实现限流的两种方法。 

可用于单端正激式变换器和反激式变换器。在MOSFET的源极均串入一个限流电阻Rsc，Rsc提供一个电压降驱动晶体管S2导通，跨接在Rsc上的限流电压比较器，当产生过流时，可以把驱动电流脉冲短路，起到保护作用。 

高压直流电源的门槛电压Vbe更精准的范围内;第二，它把所预置的门槛电压取得足够小，其典型值只有100mV～200mV，因此，可以把限流取样电阻Rsc的值取得较小，这样就减小了功耗，提高了电源的效率。

当AC输入电压在90～264V范围内变化，且输出同等功率时，则变压器初级的尖峰电流相差很大，导致高、低端过流保护点严重漂移，不利于过流点的一致性。在电路中增加一个取自+VH的上拉电阻R1，其目的是使S2的基极或限流比较器的同相端有一个预值，以达到高低端的过流保护点尽量一致。