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当模块电源与开关电源来一场PK
摘要
开关电源的分类种类很多,模块电源也是其中的一种,但两者之间暂没有通用一说。那么它们之间有什么样的区别呢?本文我们一起通过定义、用途、组成、原理等上面来分析这个问题。
开关电源与模块电源的区别
开关电源与模块电源在定义上的区别
简单来说开关电源是相对于线性电源来定义的,它的内部是几十K到几兆频率的工作。
模块电源只是为了更换,替代,使用上的方便人为的规定了电源长宽高,引脚距离长度等一些标准定义出来的,对于内部原理,结构都不存在定义,如是我们书本上学的四端口网络。
开关电源与模块电源在用途和组成上的区别
在用途上有什么区别:
模块电源,输出电压,遥控开关电路,输入保护电路。
开关电源,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。
在组成上有什么区别:
开关电源:基本情况是由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。
模块电源:组成是由电源模块,然后配上少量分立元件。
开关电源与模块电源在工作原理上的区别
模块电源是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,它的特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器 (DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。从现实情况来说,这种模块称为负载点 (POL) 电源供应系统或者使用点电源供应系统 (PUPS)。由于模块式结构的优点很多,因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热等领域。
开关电源与模块电源在特点上的区别:
模块电源从字面意思理解的特点是标准模块化的电源,主要是模块化后体积紧凑感小,又很方便使用,模块电源的特点:
1、首先在外观上是体积小,将所有功能封闭在一个模块化产品中;
2、模块化的电源便于更换,同时有一些产品还可以进行冗余供电;
3、灌胶模块电源还有防潮、抗震、阻燃等特点;
模块电源的功能有很多,但多数的电源都是采用开关电源设计,目的是为了体积缩小及重量减轻。所以在表面上与普通电源相差不大,要说不同,那么就是在功能上来说,功率密度会高一些。唯一的缺点就是设计的成本会比较高一些。
开关电源的特点不在熬述,不了解的请关注继续关注电源联盟。
模块电源相对开关电源的优缺点
模块电源相对开关电源的优点
1、模块电源体积尺寸小,轻便。对于体积要求较小的应用场合,电源模块几乎是第一选择。
特别是一些集成度较高的精密仪器设备,内部空间利用率要求非常高,这个时候工程师们大多都选择电源模块。正常情况下,同样功率的模块电源要比开关电源的体积小几倍,甚至于十几倍。
2、模块电源集成度高。可以直接在主板或是其他扩展性的板卡上集成焊接,把电源模块溶入到整个设计当中去。而不需要单独再设计电源柜或是电源安装结构。
3、功率密度高,前面讲到体积小。其实这就是功率大体积也很小,目前市面上国外品牌有VICOR,Lamda、COSEL电源模块知名厂家,300W的电源模块也就只有拇指大小,由此可见电源模块的的功率密度有多高,同样的开关电源的体积加上风扇可能要比两个手掌都大,当然国内也有一些做得很不错的模块电源厂商,如华星电源,像华星电源是笔者最了解的实力型厂商,中电华星在铁道和军工行业的市场份额很大.
4、电源的转换效率更高。目前市面上的国产的电源模块比较差的效率估计都在0.8以上了,像VICOR,Lamda等电源品牌的转换效率都在0.9甚至0.95以上,现在各国都在寻求能源的可持续发展,节能战略,故而使用模块的市场肯定会更大。
5、没有机械噪声,滤波噪声都要更低。在高度要求安静的环境,电源模块的方案就可以做到,因为电源模块是可以采取热传导散热的,只需要根据功率大小表贴足够大的散热铝片便 可以不用加独立风扇,就能正常工作了。而开关电源在大功率的情况下(一般300W以上),是必须要加风扇的,不然自身的散热会使环境马上升到一个比较高的温度,从而降低效率,输出功耗降到50%,30%,甚至最后不能工作。
6、电源模块可做应用整合,像多路输出时,可以用模块做成组合电源,而开关电源因为体积庞大则不适合这样应用;像冗余,并联,串联等应用,模块电源因为体积的原因也是优于开关电源。
模块电源相对开关电源的缺点
1、 电源模块的成本要比开关电源高,市场上一般同功率的电源模块一般是要比开关电源要贵不少的,在要求成本的情况下,选择电源模块没有优势。
2、 模块电源一般都是焊接安装,需要PCB板,有需要的话可能还需要设计外围线路,加一些滤波电容,或是电阻之类的小部件,以提高运行时的稳定性。而开关电源则不用,开关电源只要在机壳或机架上,用螺丝固定好,用导线连接即可。在这个方面电源模块安装方式没有开关电源如此灵活。当然,目前国内的一些厂家为了迎合客户需求,把模块电源外壳左右上方做成接线螺柱。这种情况相对少见。
结论
上所述,电源模块的优势是比较明显的,如果说国外电源模块是贵族,国内电源模块是上层社会,开关电源产品算是平民了。
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