高可靠性需求下的高耐压低温漂电源模块设计

摘要

针对现代复杂电磁环境下，无人机、无人战车等小型装备对电源模块小型化、低温漂、高耐压的迫切需求，解决常规集成LDO芯片易发生高压击穿、电路难以适配宽温域、瞬时超高压脉冲极端环境的问题，设计一款适配复杂电磁环境的低温漂抗高压电源模块。采用“外围防护+集成稳压”分层架构，保留LDO芯片底层设计；通过集成多级防护器件与改进变压器绝缘隔离技术，构建高压防护网络。采用温漂、相位裕度、电源抑制比（PSRR）仿真验证核心芯片性能，通过交流传导发射、输入特性、过载、AC耐压、ESD五项测试完成模块整体性能验证。仿真与测试数据显示，该模块在-55～150℃温域内温漂系数约14.8×10^-6℃^-1;90～270 V输入范围内输出稳定，熔断器电流峰值为0.061～0.125 A,功率变化范围为6.85～7.25 W;AC 4 000 V耐压测试无击穿现象，ESD接触放电-8～8 kV、空气放电-15～15 kV均合格；过载150 min时，外壳温度峰值55.8℃,变压器绕组温度峰值124.7℃,传导发射噪声符合B类标准。该电源模块实现了低温漂-高耐压-小型化的性能协同，满足无人机、无人战车等小型装备的使用需求，且具备较强可扩展性，能够为复杂电磁与极端温度环境下装备电源的可靠性提供技术支撑。

关键词

低温漂 / 静电防护 / 浪涌冲击 / 绝缘隔离 / 电源模块