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电源模块常见异常和解决方法

输出电压过低

电源模块输出电压过低，可能会导致整体系统不能正常工作，如微控制器系统中，负载突然增大，会拉低微控制器供电电压，容易造成复位。并且电源长时间低电压工作，电路的寿命会出现极大的折损。

输出电压过低的原因：

（1）输入电压较低或功率不足

（2）输出线路过长或过细，造成线损过大

（3）输入端的防反接二极管压降过大

（4）输入滤波电感过大

解决方法：可以通过调整供电或者更换相应的外围电路来改善。如：调高电压或换用更大功率输入电源，调整布线，增大导线截面积或缩短导线长度，减小内阻，换用导通压降小的二极管，减小滤波电感值或降低电感的内阻。

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电容在开关电源模块的作用

一直以来，开关电源模块的电磁干扰是一个重要的解决点，从原理上来讲电磁干扰主要来自于两个方面，即传导干扰和辐射的干扰。

传导干扰是由于电路中寄生参数的存在，以及开关电源中开关器件的开通与判断，使得开关电源在交流输入端产生较大的共模干扰和差模干扰。

辐射的干扰是指由于导体中电流的变化会在其周围空间中产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场，这一变化电流的幅值和频率决定其产生的电磁的大小以及其作用范围。

为了减轻和抵抗这些电磁干扰对电网及电子设备产生的危害，设了X电容和Y电容，其中X电容主滤波作用，常用于差模滤波，与共模电感匹配，并联在输入的两端，滤除L、N线之间的差模信号，可防对外干扰。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。而Y电容主接地，常用于共模滤波，对称使用，接于L于地或N于地之间，滤除L对地或N对地之间的差模信号。基于漏电流的限制，Y电容值不能太大。

模块电源易于维护、设计灵活、应用广泛

在产品应用中，如果出现故障，只需替换另一个模块即可正常工作。在设计中途如果需要改变方案，也只需变化其中的模块，无需修改整体供电电路。

应用广泛

现已广泛应用在仪器仪表、汽车电子、轨道交通、数据通信、工业自动化、智能家居、航空航天、科研实验、船舶、冶金矿山、电力系统、电子、安防监控、新能源、石油化工、手持电子设备等众多领域。

Ott关于不同模式电磁干扰水平的公式(2)示意了回路面积对电路电磁干扰水平产生的直接线性影响。E=263×10-16(f2AI)(1/r) (2)辐射场正比于下列参数：涉及的谐波频率(f，单位Hz)、回路面积(A，单位m2)、电流(I)和测量距离(r，单位m)。若电源的***率、体积及重量是考虑***时，开关电源比线性电源要好。此概念可以推广到所有利用梯形波形进行电路设计的场合，不过本文仅讨论电源设计。参考图4中的交流模型，研究其回路电流流动情况：起点为输入电容器，然后在Q1导通期间流向Q1，再通过L1进入输出电容器，后返回输入电容器中。当Q1关断、Q2导通时，就形成了第二个回路。之后存储在L1内的能量流经输出电容器和Q2，如图5所示。这些回路面积控制对于降低电磁干扰是很重要的，在PCB走线布线时就要预先考虑清器件的布局问题。当然，回路面积能做到多小也是有实际限制的。