上海惠桑電源技術有限公司

Shanghai Winsun Power Supply Technology Co., Ltd.

技術支持
Technical
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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,為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產生的發熱。Winsun已寫了一份關于該主題的白皮書,標題為“熱量及可靠性研究”。通常,為了降低它們的電阻,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),并提高鍍金通孔的可靠性。

傳導電磁干擾

最小化EMI的最好策略是什么?
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。如今大部分通信機柜在板級層面上使用盡可能多的本地過濾,然后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柜。Winsun標題為“EMI特性”的應用注釋更進一步的詳述了這些原則,并包括了圍繞Winsun轉換器一二級濾波器設計的推薦。

應使用什么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,而且會產生不可預知的結果。Winsun建議使用執行起來簡單和可靠的一級和二級濾波器,而且成本比一個標準濾波器低很多。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,從輸入電源饋線端連接到機殼地。某些時候,Y電容也從每個轉換器的電源輸出端連接到機殼地。Winsun濾波器設計使用的是2700pF Y電容。電壓額定取決于48V直流電源系統的絕緣和隔離安規等級。如果你不確信這些屬性,使用額定2000V的電容。如果-48V是一個增強絕緣方案,那么額定100V的電容將可以滿足。

變換器的輸入濾波器看起來像什么?
所有的Winsun半磚產品采用一個C-L-C輸入濾波器。所有的1/4磚和1/8磚產品采用一個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產品規格書里找到。

如果沒有機殼地會是怎樣?

盡管有機殼地并使用它是更可取的,不過并不是強制的。在某些環境下,輸入傳導EMI濾波器的機殼地不可用。如果是這種情況,你將會想要使用一個不同的濾波器拓撲電路。關于此電路,請聯系Winsun 技術支持。

使用什么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。

當前已為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,先前為固定頻率200-500KHz轉換器設計的濾波器,對于同等的Winsun轉換器是夠用的。沒有基板的Winsun轉換器有更低的共模噪音。由于電源半導體的開關噪音通過基板的寄生電容耦合,基板產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開架轉換器并不比基板轉換器差,而且經常要好一些。通常,大多數基板單元有一個塑料蓋,與Winsun的開架設計相比,在3到10米遠場測量并不展示出優越性。比起其他生產商的轉換器,在減少輻射散發上,Winsun獨特的拓撲和減少的共模噪音有明顯的優勢。

近場EMI

相對于基板轉換器,開架轉換器性能怎樣?
除了極少數例外情況,大多數客戶已經發現Winsun開架式轉換器的近場特性不會比一個典型的基板轉換器差,通常會更優。Winsun有幾個關于減少近場輻射的建議。第一個是在轉換器下方放置一個接地屏蔽殼。Winsun建議在轉換器的初級電路下放置一個初級參考接地屏蔽,次級參考接地屏蔽放在轉換器的次級電路下。所有Winsun轉換器的絕緣屏障都可以很容易發現在位于PCB板頂部和底部都有1.4mm空氣間隙,或者通過定位光絕緣體同樣也可識別絕緣屏障。(注:所有Winsun磁體被認為是初級參考。)至于在典型基板轉換器上方的近場EMI,基板不是通常想法上的完美“屏蔽層”。遺憾的是,基板與轉換器的高頻開關節點緊密耦合(尤其是,原邊MOS管的漏極)。因此這個屏蔽層是“活躍的”,而通過讓它接地到輸出端來阻止它這么做的企圖具有挑戰性。 典型的接地電路路徑被PCB連接的寄生電感所阻礙。因此,基板在高頻下不能良好的接地,且會輻射很大的噪音。仍然存在模塊的側面需要對付處理,它們通常沒有被屏蔽。如果有敏感電路,最好不要直接放在轉換器上或靠近其邊緣,除非它的接地屏蔽直接處于傳導路徑上方或下方,因為這可以減少任何耦合。可以被耦合的很多噪音與傳導路徑的交叉組合面積是成比例的,注意到這一點是很有幫助的。環越小,會耦合的噪音也越少。

其他寄生基板的效果如何?
如果你通過一個低電感路徑接地來讓基板保持安靜,結果將會是大量共模電流通過寄生電容從原邊開關節點流向基板和輸出地。這會產生需要解答的其他問題,主要是傳導的共模噪音。共模噪音往往是一個控制起來極富挑戰的問題。Winsun的轉換器設計消除了這個問題,因為它只有極少的寄生電容通到輸出接地面。噪音已經被放置在我們轉換器上的一個共模電容有效的控制住了。與工業標準B級傳導噪音濾波器相比,你將發現Winsun轉換器只需要多個濾波階段的一半,這歸功于共模噪音的減少。也可參見Winsun關于EMI的應用注釋。

磁場呢?
基板轉換器將提供改進的近地輻射保護。多數情況下,基板轉換器將會比開架設計產品大約要安靜10dB/uM。如果B-field噪音是一個關鍵的設計考慮,任何Winsun的轉換器定購時都有基板產品可選,提供相同的B-field噪音減少。

啟動電路/浪涌控制

為什么需要浪涌控制器?
所有的轉換器都相當于負阻,所有的功率消耗路徑上都有電感。這兩種元件要求把一些電解電容置于轉換器的輸入端去補償負阻,阻止可能產生的振蕩。如果一個包含轉換器的電路板卡被熱撥插到備板上,電解電容充電時會在48V供電電源上引起一個瞬時的低電壓干擾,這樣會影響其他電路使用正常的48V供電。為了在輸入端阻止這個干擾,必須把48V供電電源串聯一個浪涌控制電路。浪涌控制電路限制這個48V線路的充電。好的浪涌電路控制器有Linear Technology公司的LT1640和LT1641,Summit Micro公司的SMH4804,或者Supertex公司的HV300系列。

如何選擇浪涌控制器?
你可以用浪涌控制器提供的Power Good信號或enable信號驅動DC/DC轉換器,當控制器的參考地和轉換器的參考地之間沒有EMI濾波器時。如果浪涌控制器和使能電路之間有EMI濾波器,EMI濾波器阻止的噪聲會出現在enable信號上,會引起模塊隨機啟動和關閉,這取決于注入噪聲的大小。浪涌控制器和轉換器必須使用同樣的參考電壓。這些操作通過以下方式可以避免:模塊永久地啟動,不使用Power Good信號,移動共模濾波器到熱交換電路的前面,或者在Power Good的輸出和模塊輸入之間增加一些隔離 (比如一個光耦合器).

為什么啟動轉換器時會有200ms的延時?
大部分Winsun轉換器在第一次開啟時或在故障條件下工作(如OVP或過熱關機)后,會有200ms的啟動延時。轉換器從在故障條件下恢復工作后,會有200ms不能工作。當總線電壓低于UVLO電壓時,就被認為是故障條件。這種行為在我們規格書中有詳細介紹,必須在使用浪涌控制器或上電時序前加以學習。這個延時保證模塊的啟動過程總是一致的以及可控的。如果輸入電壓突然變為0V,然后回復到正常的總線電壓,這個延時給控制電路提供時間以回到合適的啟動條件。因為當輸入電壓降為0V時控制電路上沒有電壓,這很難區分這個延時是故障后啟動還是第一次啟動引起的。因此,模塊同樣地對待低于UVLO電壓的所有恢復。上電延時也保證有負載之前輸入電壓在正確工作電壓的范圍之內。注意當該延時結束后,在ON/OFF 引腳設置為使能狀態時,模塊會迅速啟動。

如何有序地開啟多個轉換器?
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啟多個轉換器。

第一種方法是用一顆控制芯片,如Summit Micro的SMH4804,或用分立電路按照特定的次序去開啟轉換器。一個簡單的方案是用一個轉換器的輸出驅動一個光隔離器去打開第二個轉換器,如此類推。通常大部分的上電次序要求都希望最低的電壓最先開啟,最后關閉。用一個光隔離器去打開另一個轉換器很重要,因為enable是一個原邊參考信號,而轉換器的輸出是一個獨立的低電壓SELV信號。

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,上電后,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個壓降為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線路后充電。

最后一個也是最復雜的方法是在轉換器的每個輸出中串聯場效應管,轉換器一啟動場效應管就被打開。小心控制場效應管門極的開啟,電壓線路要嚴格遵守一些特定的次序。這個方案可通過采用分立元件或使用特殊的控制器,如Summit Micro的SMT4004來實行。一個執行這些方案時需注意的地方:如果采樣線是連接到MOS管的輸出端,轉換器將不能采樣它開啟時的輸出電壓直到MOS管被打開。這會造成轉換器提高它的輸出電壓直至達到過壓保護。你必須把采樣線直接連到轉換器輸出端,并調高輸出電壓以補償場效應管的導通電阻,或者在主場效應管開啟后另外增加場效應管去連接采樣線。

在使用Summit Micro熱交換控制器上有什么建議?
定義一個系統的上電次序要求時,考慮Winsun的200ms初始化時間是重要的。例如,如果你正在使用一個可編程延時按一個特定的次序去啟動多個轉換器,你必須確保延時大約為200ms. 當使用Summit Micro的器件,一定要使用它們的160ms延時設置,并使用第二延時工具去開啟第一個轉換器。例如,在一個3轉換器方案中,你使用SMH4804,用PG#2來開啟第一個轉換器,用PG#3來開啟第二個,如此類推。

元件選擇

如何選擇輸入電解電容?
Winsun寫了一份應用注釋,關于如何選擇輸入電解電容以及為什么需要這種電容。這份文檔可以在我們網站的Application Notes頁面下載。通常你會發現每個轉換器要求接一個容值約47uF~100uF,最低電壓為100VDC,ESR范圍為0.5~1ohm的電容。

如何選擇CM電感?
選擇電感是為了計算所需的輸入電流。在共模電感中的漏電感會減小差模輸入紋波電流。Winsun推薦的傳導EMI濾波器指定要一個360uH的原邊電感和一個3.5uH的漏電感。對于這些電感,通常的選擇是Pulse Engineering的 自繞型貼片共模扼流圈,,如P/N P0353.

一般應用

可以用Winsun的電源轉換器產生負電壓嗎?
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-)產生一個負電壓。.

Winsun的電源轉換器可以使用-48V總線輸入嗎?
因為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-)為參考地。

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

安規問題

在哪里可以找到安規證書?
所有Winsun的安全認證證書可以在這里找到.

在哪里可以找到可接受性條件?
所有安全認證證書,包括可接受性條件都可以從這里下載PDF文檔。

如何選擇保險絲?
安規證書中可接受性條件 (COA)章節詳述了各電源轉換器所需要的保險絲類型。Winsun的產品規格書詳細說明了所推薦使用的外部快速保險絲。

什么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為1.4mm的安全間距。

什么是“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的電源轉換器均采用基本絕緣,可以滿足48V直流系統最嚴酷的要求。隔離則是指變壓器或者隔離元件如光耦間等隔離級的擊穿等級。Winsun測試并保證所有的電源轉換器均可經受 2000V 擊穿電壓。

在電源轉換器表面有危險電壓嗎?
在美國,UL將60V定義為危險電壓,這也被稱為SELV (安全特低電壓)限定。在0到60V的輸入電壓范圍內,最高電壓將會跨在中間總線電容上,這是一個工作于開關頻率且振幅為58V的交流信號。當輸入電壓高于60V時,最大電壓出現在初級開關場效應晶體管兩端,大約會比輸入電壓高幾伏。

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,那么所有電壓都是SELV,無需特別注意。如果輸入電壓升高到60VDC以上,那么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,相對于傳統的隔離電源轉換器,Winsun的電源轉換器輸出噪聲與紋波顯然更低。這是由于Winsun采用了專有的電源拓撲以及具有卓越的設計經驗。 所有Winsun產品規格書中定義的紋波與噪聲數據都是在輸出端外接10uF鉭電容和1uF陶瓷電容條件下測得的。 這雖然不是必需的,但這么做符合行業標準。通過增加鉭電容和陶瓷電容的容值可以進一步減少輸出紋波與噪聲。陶瓷電容會使輸出紋波衰減,而鉭電容固有的ESR 會產生阻尼衰減。雖然使用LC濾波器可能會有額外的濾波效果,但在sense線間安裝這些濾波器要格外小心,因為這可能會影響到電源轉換器的穩定性。關于這個問題,若需進一步了解,請咨詢工廠。

Winsun產品的穿越頻率和相位裕量如何?
所有Winsun的電源轉換器在設計時,都要求在不同輸入輸出變化的條件下具有適當的穩定性裕量 (至少20dB的增益裕量和50度的相位裕量),包括在整個輸入電壓范圍、輸出電壓范圍和輸出電流范圍內,以及在不同的負載阻抗情況下。通過使用波特圖,檢查增益裕量及相位裕量來校驗產品的性能。

Winsun電源轉換器可以驅動多大容量的輸出電容?
所有 Winsun 的規格書都定義了滿載輸出條件下,所允許的最大啟動電容。如果輸出負載電流在啟動時減少了,那么驅動比規格書中定義的更大容量電容也是可能的。Winsun拓撲有個很有趣的好處,那就是更大容量的電容其實對電源轉換器的穩定性影響很小!

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里的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準。

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,并且根據您的需求Winsun有幾個參考電路可供選擇。

過壓保護(OVP)是如何起作用的;過壓保護點會因使用Trim調整功能而變化嗎?
Winsun的過壓保護(OVP)是固定的,過壓保護點不會因使用Trim調整功能而變化。在使用Trim調整功能或在電源轉換器輸出端外接串聯二極管或場效應晶體管時,客戶應當注意確保不要激活過壓保護(OVP)。Winsun的第一代半磚電源轉換器中(型號中包含有HNA),輸出過壓保護(OVP)取樣點位于Sense線兩端。需要注意的是,輸出端引腳應確保沒有與sense線斷開。如果Sense線間跨接電容,一旦輸出端引腳與Sense端斷開,那么就會對電源轉換器的輸出級造成損害。這一情況有可能發生在輸出端引腳沒有焊接好或者在輸出端串接MOS管時。在Winsun新的Kilo, Mega, Giga和Tera的半磚以及QNA/QGA 1/ 4磚模塊上,OVP取樣點位于輸出端,這樣就可以避免這一情況的發生。

電源轉換器可以串聯嗎?
Winsun的電源轉換器可以串聯, 然而,當其中一個轉換器關機時,應有一個保護機制確保其他電源轉換器處于禁止輸出狀態。

什么是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,那么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信號是用來做什么的呢?
全功能電源轉換器OR-FET信號的主要作用是用于提供一個高于電源轉換器輸出電壓的電壓源,以便提供打開N溝道"ORing" MOSFET基極所需要的電流。這個信號不是智能的。ORing 場效應晶體管是用于在輸出短路情況下隔離電源轉換器輸出。它比在大輸出電流時功耗很大的ORing二極管要好得多。OR-FET為低功率信號,最高僅能提供50mW。任何功率超過50mW的控制電路的電源都應取至電源轉換器的主輸出。
OR-FET引腳還能夠被用作一個電源正常(Power Good)信號:當電源轉換器正常工作時,OR-FET的電壓應當比電源轉換器的輸出電壓高出很多,甚至在多個電源轉換器直接并聯的系統中,較輸出電壓高的OR-FET信號表示電源轉換器工作正常。
如欲獲取更詳細信息,可查詢我們全功能產品的使用手冊。

能把均流端用作輸出電流的監控器嗎?
均流端會產生一個與輸出電流成比例的電壓,但僅僅只是針對單個模塊而言。如果兩個電源轉換器通過將均流端連接在一起,實現均流功能,那么均流端電壓則對應于兩個電源轉換器的平均電流。這個信號是以電源轉換器的原邊為參考,因此該信號必須經由光耦才能連接到控制器(當然除非控制器也在原邊,那么則可以直接連接)。任何連接到均流端信號上的負載阻抗都應大于100kOhms。該信號上的負載將影響到均流性能。如欲獲取更詳細信息,可查詢我們全功能產品的使用手冊。

如何同步模塊?
Winsun全功能電源轉換器有一個引腳可以實現與外部時鐘同步。信號應該是5V TTL 電平、占空比在25%到75%間的矩形波。CSYNC信號以電源轉換器的輸入負端為參考地。當同步不同輸出電壓的電源轉換器時,應當選擇所有電源轉換器指定頻率中的最高值作為共用頻率。電源轉換器在低于它們規格書中指定的頻率下無法完全同步。如欲獲取更詳細信息,可查詢我們全功能產品的使用手冊。

應該同步模塊嗎?
同步工作的電源轉換器或許會讓EMI特性和濾波器設計更為簡單,但它也會引起各電源轉換器產生的諧波互相疊加,從而產生一個更難于解決的EMI問題。通常EMI規范要求測量準峰值,電源轉換器不同步反而會更加有利。某些系統要求同步,以便輸出紋波處于單一頻率。在類似無線通信設備、超快時鐘頻率的系統以及高靈敏光電路的應用中,或許會發現同步電源轉換器的輸出紋波在EMI方面要優于非同步的電源轉換器。如欲獲取更詳細信息,可查詢我們全功能產品的使用手冊。

電源轉換器并聯

是否可以并聯電源轉換器來獲得更大功率?
Winsun 的Kilo, Mega, Giga, Tera和部分Peta半磚產品可以提供全功能選項,這些模塊可以并聯使用,以獲得更大的功率,并具有額外的控制特性。

如何并聯Winsun的全功能電源轉換器?
要并聯全功能模塊,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,因為連接在一起的輸入負端(Vin-)為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,詳見全功能產品的使用手冊。

如何調整(Trim)并聯的電源轉換器?
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,并且可調電阻必須等值。

并聯電源轉換器的sense線如何接?
并聯電源轉換器的sense線應當連接在一個精確的點,以便獲得平衡的瞬態響應,并具有最佳輸出電壓調整率。

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?
如果在上電前是干燥的,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產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免洗助焊劑。

可靠性

WinsunMTBF是什么?
Winsun的標準可靠性測量方法是測量平均故障間隔時間(MTBF) 。Winsun使用美軍方MIL217-F標準來計算基于環境溫度和負載下的MTBF。Winsun的標準計算是基于48V標稱輸入,300LFM,80%負載,分別在25C、40C和 55C環境溫度下。Winsun也使用Tellcordia (前身為Bellcore)的TR332標準來計算MTBF。另外,Winsun也以產品系列的形式,測量現場MTBF或FIT這些可靠性指標。

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”。為了避免通過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的產品發布有三個步驟:POD、POM和Qualification。POD,即設計驗證,在這一過程,依照HALT設計原則,在所有額定工作條件和超過額定工作條件下,對電源轉換器的性能進行評估。POD測試各器件的電壓以確保達到設計的指導方針、并且沒有任何元器件在正常和非正常條件下過壓。POD確保產品達到長期可靠性和壽命目標。其他POD階段所進行的測試還包括相位裕量、穩定性裕量、熱裕量、電容負載試驗、破壞性熱循環、DFM和波形分析。
POM,即制造驗證,確保Winsun設計的產品具有可生產性、質量可靠、并有適當的余量以滿足大批量生產要求。POM確保達到目標直通率、ATE系統最優化以及任何新型生產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擁有一個可重復且一致的生產流程。
Qualification是產品發布的最終階段。認證流程的目的在于確保Winsun設計并制造的產品超乎客戶的預期。這一階段的實驗包括激進的熱沖擊循環、擴展溫濕度壽命試驗、 軍方標準下的振動試驗、端子可焊性、所有機械和尺寸要求,同時還要經過完全的焊錫和制造品質檢查。

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。工業標準噪聲測量所要求的帶寬限制為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為《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,都能夠得到準確的輸出紋波值。
該文件還描述了使用帶接地夾的傳統探針如何將輻射噪聲耦合到探針,從而產生一個高頻毛刺非常大的錯誤測量值。這些大量的測量失真主要有兩個因素引起:通過一個大的接地回路的磁耦合,和/或者非終端電纜上的傳輸效應。Winsun關于這個問題的使用手冊將說明如何把測量回路最小化和盡量減少磁噪聲拾取,以得到更準確的電源轉換器輸出電壓紋波。

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為100C 
    比方說:
    對于1/ 4磚,3.3V/20A, 48V 輸入,70C環境溫度,200LFM 的風量下需要什么尺寸的散熱片呢?
    根據Winsun的PQ48033QGA25的規格書figure 3,在48V輸入電壓,20A負載條件下,該3.3V 1/ 4磚電源模塊的功率損耗大約是8.5 Watts。允許溫升等于基板最高溫度減去最差環境溫度。因此在這個例子中, 100C - 70C = 30C 為允許溫升。散熱片需要的熱阻抗等于允許溫升除以功率損耗。在我們的例子中也就是30C/8.5Watts,得到了我們的散熱片在200LFM的風量下所需要的最大熱阻抗為3.53C/W。然后你就可以根據任何一本標準散熱片產品目錄來選擇一個散熱片了。Intricast's的HS1361XM01散熱片將會是個不錯的選擇,它高度為0.5",在200LFM的風量下熱阻抗為2.60 C/W。

如何在電源模塊上測量溫度?熱電偶要放在哪里?
Winsun的降額曲線是基于開關MOSFET在125C要降額使用的條件下得到的。打開Winsun的規格書,熱成像圖標明了電源上最熱的元器件。通常你將會想要去測量輸入MOSFET、 隔離MOSFET和輸出同步整流器件。但需要注意的是在設備表面不要阻塞過多,因為那將會大大降低通過對流散熱的能力。

Winsun的熱保護是如何工作的?傳感器在哪里?
在Winsun的1/2磚產品上,位于PCB表層的一個熱敏電阻驅動著一個比較電路。在1/4磚產品上,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。

電源轉換器的最佳方向是什么?
通常,1/2磚沒有1/4磚的方向性那么敏感。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的區別是什么?
設計者通常需要風速為他們的DC/DC電源轉換器以及整個系統來計算熱降額和功率損耗。現行有兩種計量單位: CFM (立方英尺/分鐘)是一個量的度量,LFM (英尺/分鐘)是一個速度的度量。風扇制造廠商用的是CFM,因為他們根據風扇移動的空氣量來評估它們的質量。速度對于板間散熱來說則更有意義,當絕大多數DC/DC電源轉換器廠商計算熱降額和其它性能規格時,他們將會用它來進行描述。要將CFM度量轉換到LFM,可以用下列換算公式:
LFM = CFM/面積
LFM = 氣流的每分鐘英尺數
CFM = 氣量的每分鐘立方英尺數
AREA = 通道面積的平方英尺數.
比方說,讓我們假定你正在用一個100CFM無障礙的風扇往DC/DC電源轉換器上方一個6" x 6"大小的通道上吹風。 
LFM = 100/ 0.25 平方英尺,則計算出大約400LFM。
測量實際風速最準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/分鐘轉換成米/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?
用高度不長于0.125"的M3螺釘,以6.0 in-lb的扭矩擰緊螺釘。為了有足夠的抓力,要求螺釘最短長度為0.10" 。如欲獲取更詳細信息,請參考規格書 有關基板模塊章節。