芯耀
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導讀
產(chǎn)品上量后，通常都會有降成需求。多年來，接觸過不少產(chǎn)品降成案例，在電源上下刀過猛，引發(fā)了產(chǎn)品偶發(fā)性問題，帶來了很不好的負面影響。本文將對這些案例進行總結(jié)，提供電源設計參考，確保產(chǎn)品降成不降質(zhì)量。
產(chǎn)品降成是商業(yè)活動中的正常行為，可以在產(chǎn)品設計、研發(fā)、生產(chǎn)、運輸、銷售、維護等各個環(huán)節(jié)進行考慮。對于研發(fā)工程師而言，在降成方面通常是從設計入手，選擇什么樣的方案能節(jié)省物料成本、研發(fā)成本或者生產(chǎn)成本。這也是要看多方面的綜合成本，如果選擇了一個方案，單從硬件BOM成本看是降低了，但如果帶來了軟件研發(fā)成本的急劇增加，或者生產(chǎn)和維護成本大幅增加，那這個方案也是不合適的。
至關重要的一點，產(chǎn)品降成一定不能降低對產(chǎn)品的品質(zhì)要求，至少要確保能滿足產(chǎn)品設計參數(shù)要求，以及能通過相關測試。所以降成不能以犧牲產(chǎn)品品質(zhì)為代價，否則帶來的維護成本會大幅增加，嚴重影響到公司口碑。
在一些產(chǎn)品或系統(tǒng)中，電源成本占比很高，所以就有人想在電源上打主意。遇到過不少案例，在電源設計上做了物料成本節(jié)省，在電源最大功率、電源質(zhì)量等方面打了折扣，帶來了極大的隱患。電源系統(tǒng)為系統(tǒng)或產(chǎn)品工作提供能源，電源質(zhì)量的好壞直接影響著產(chǎn)品的穩(wěn)定性，穩(wěn)定可靠的電源是產(chǎn)品和系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎，如果電源不穩(wěn)定，系統(tǒng)的可靠性就無從談起，千萬不要在電源上摳成本。
下面總結(jié)了電源設計方面的一些考量因素，僅供參考。
? 電源功率
如果電源功率不足以滿足產(chǎn)品的需求，會導致產(chǎn)品無法正常工作或出現(xiàn)故障。例如，如果一個電源額定功率是500W，峰值功率是600W，配套給正常工作就需要600W功率的產(chǎn)品供電，有可能導致產(chǎn)品供電不足引起異常，且電源長時間處于高負荷狀態(tài)，也會加速其老化，縮短使用壽命。所以在選擇系統(tǒng)電源時，一定要注意額定功率和峰值功率，不能把峰值功率當正常功率使用。
使用電源芯片設計供電電路時，也一定要有足夠的設計余量，不能把電源芯片輸出的最大值當成設計值來使用，而應當將設計值控制在典型值以內(nèi)或者附近，當然更不能超出芯片本身的最大值。例如芯片輸出電流典型值1.0A ，最大值為1.50A，就一定不能接超過1.5A的負載，而應當控制在1.0A附近。
實際案例：某智能家居系統(tǒng)在產(chǎn)品推向市場后，用戶反饋設備經(jīng)常出現(xiàn)重啟現(xiàn)象。經(jīng)檢查和分析，發(fā)現(xiàn)電源的輸出功率不足以支持設備的正常運行，導致設備因過載而重啟。
應對措施：在選擇電源時，應充分考慮產(chǎn)品的功耗需求。對于需持續(xù)穩(wěn)定運行的設備，應選擇輸出功率足夠大的電源，以確保為產(chǎn)品提供穩(wěn)定的電力支持。在設備設計過程中，還應考慮電源的散熱設計和負載計算，以避免因電源過載而引起的設備故障。
? 電源穩(wěn)定性
電源穩(wěn)定性差會導致電壓和電流波動，從而影響產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。如果電源的輸出電壓或電流不穩(wěn)定，可能會導致產(chǎn)品出現(xiàn)重啟、死機、數(shù)據(jù)丟失等問題。此外，如果電源的響應速度慢，不能及時響應負載變化，也會影響產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。
實際案例：計算機在充電時突然斷電，導致計算機損壞。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，電源在充電過程中的輸出電壓波動較大，導致計算機電路板損壞。
應對措施：選擇輸出電壓穩(wěn)定性好的電源，以減少對產(chǎn)品的干擾和損壞。對于對電壓波動敏感的設備，如計算機、手機等，應特別關注電源的穩(wěn)定性。此外，還可優(yōu)化穩(wěn)壓電路來提高設備的抗電壓波動能力。
紋波控制
紋波控制是衡量電源性能的重要指標之一。良好的紋波控制可減少電源輸出中的交流成分，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。如果紋波控制不良，可能會導致產(chǎn)品出現(xiàn)噪音、干擾等問題，甚至損壞。因此，在選擇電源時，應關注其紋波控制能力，選擇具有優(yōu)良紋波性能的電源。
實際案例：某顯示器在顯示圖像時出現(xiàn)明顯的噪點和干擾。經(jīng)過維修和檢查，發(fā)現(xiàn)電源的紋波控制不良，導致顯示器出現(xiàn)噪點和干擾問題。
應對措施：選擇具有優(yōu)良紋波性能的電源，以減少對顯示器的干擾和損壞。對于對圖像穩(wěn)定性要求高的設備，如顯示器、電視等，應特別關注電源的紋波性能。同時，可優(yōu)化濾波電路來降低紋波對設備的影響，提高設備的圖像質(zhì)量和穩(wěn)定性。
尖峰和浪涌
尖峰和浪涌是電源中比較罕見的異?，F(xiàn)象。尖峰是指電壓或電流突然出現(xiàn)高幅度峰值，通常持續(xù)時間較短。浪涌是指電壓或電流突然出現(xiàn)大幅度波動，通常持續(xù)時間較長。如果電源中出現(xiàn)尖峰或浪涌，可能會導致產(chǎn)品損壞或出現(xiàn)其他不可預測的問題。
實際案例：某工業(yè)生產(chǎn)線上的傳感器在雷電天氣下經(jīng)常出現(xiàn)故障。經(jīng)過調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)電源在雷電天氣下出現(xiàn)了尖峰電流和浪涌現(xiàn)象，導致傳感器線路過熱而出現(xiàn)故障。應對措施：選擇具有防尖峰和浪涌功能的電源，以保護產(chǎn)品免受電流/電壓沖擊的損害。對于大電流設備，如工業(yè)生產(chǎn)線上的傳感器、電機等，應特別關注電源的尖峰和浪涌保護能力。同時，可采取相應的防護電路和保護措施來降低電流/電壓沖擊對設備的影響。
下一期我們將繼續(xù)深入探討電源設計的其他考慮因素，包括啟動電流和沖擊電流、備用電源、電源設計余量和其他注意事項。
6W隔離寬電壓輸入電源模塊
9-36VDC輸入電壓
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