PACSR24021 24V輸出AC/DC轉(zhuǎn)換器的深度剖析與應(yīng)用指南

在電子工程師的日常工作中，電源模塊的選擇和設(shè)計至關(guān)重要。今天我們要介紹的是 Delta Electronics 公司推出的 PACSR24021 24V 輸出 AC/DC 轉(zhuǎn)換器，它在電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域有著出色的表現(xiàn)。

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產(chǎn)品簡介

PACSR24021 是一款寬輸入電壓范圍（85~265VAC）、單隔離輸出的轉(zhuǎn)換器，能夠提供 500W、24V 穩(wěn)壓直流輸出電壓。其全負載效率在 220VAC 輸入時高達 93.5%，并且具備金屬外殼盒式封裝，尺寸為 110.8x50.8x13.7mm（4.36”x2.0”x0.54”），重量僅 230g。工作基板溫度范圍為 -40°C 至 +100°C，可適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。

產(chǎn)品特性

高效率

在 220VAC 輸入且滿載的情況下，效率高達 93.5%，這意味著在能量轉(zhuǎn)換過程中能有效減少能量損耗，降低發(fā)熱，提高整個系統(tǒng)的能源利用率。對于長時間運行的設(shè)備來說，能顯著節(jié)省電能。

全面保護功能

具備輸入欠壓、輸出過流（OCP）、過溫（OTP）、過壓（OVP）和短路保護功能，為設(shè)備提供全方位的安全保障。當出現(xiàn)異常情況時，能及時切斷電路，防止設(shè)備損壞，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

高隔離性能

擁有 3000VAC 的輸入輸出隔離電壓，以及 1500VAC 的輸入與外殼隔離電壓，能有效防止電氣干擾和漏電，保障人員和設(shè)備的安全。

環(huán)保合規(guī)

符合 RoHS 標準，獲得 CE 認證，EMC 兼容 CISPR22 ClassB（需外接 EMC 濾波器），并且其制造工廠通過了 ISO 9001 和 ISO 14001 認證，體現(xiàn)了產(chǎn)品在環(huán)保和質(zhì)量控制方面的嚴格要求。

電氣特性

輸入特性

• 電壓范圍：額定輸入電壓范圍為 100 - 240VAC，最大輸入電壓范圍為 85 - 265VAC，能適應(yīng)不同地區(qū)的電網(wǎng)電壓。
• 頻率范圍：輸入電壓頻率范圍為 45 - 65Hz，可兼容常見的電網(wǎng)頻率。
• 電流與功率因數(shù)：在 85VAC 輸入且 85%負載時，最大輸入電流為 6.3A；在 110VAC 輸入且 100%負載時，輸入 PF 值為 0.95，表明其具有良好的功率因數(shù)。

輸出特性

• 輸出電壓與電流：輸出電壓設(shè)定點在 23.6 - 24.4Vdc 之間，輸出電流范圍為 0 - 21A，能滿足不同負載的需求。
• 保護點：輸出過流保護點為 22 - 28A，輸出過壓保護點為 27 - 30.5V，確保在異常情況下能及時保護設(shè)備。
• 動態(tài)響應(yīng)：在負載動態(tài)變化時，輸出電壓的瞬態(tài)響應(yīng)良好，正電壓階躍（75% - 25%負載動態(tài)）和負電壓階躍（25% - 75%負載動態(tài)）時，輸出電壓變化在 800 - 1000mV 之間。
• 效率：在不同負載和輸入電壓下，效率表現(xiàn)出色，如在 60%負載、110VAC 輸入時效率為 91%，在 100%負載、220VAC 輸入時效率高達 93.5%。

應(yīng)用電路與元件選擇

簡化應(yīng)用電路

文檔中給出了詳細的應(yīng)用連接圖（圖 10），并明確指出 PACSR 系列不支持并聯(lián)應(yīng)用。同時，還推薦了一系列元件的典型值和型號，如不同位置的電容、保險絲、壓敏電阻、氣體放電管等。

元件注意事項

• 總線電容：建議使用具有良好低溫特性的電容，在 -40°C 應(yīng)用時，要保持至少 75%的電容值。
• 輸出電容：輸出電容的 ESR 和額定紋波電流有一定要求，如 ESR ≤ 16mΩ（100kHz），額定紋波≥2920mArms（105°C）等。

熱管理

重要性

熱管理是系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分，為確保電源模塊在整個溫度范圍內(nèi)正?？煽窟\行，需要對其進行充分的散熱。傳導(dǎo)散熱通常是主要的散熱方式。

測試設(shè)置

文檔展示了熱測試設(shè)置圖（圖 12），電源模塊安裝在鋁板上，并通過冷卻液進行冷卻。

熱降額曲線

給出了模塊基板溫度的監(jiān)測位置（圖 13）和熱降額曲線（圖 14），這些曲線基于不同的輸入電壓，為用戶進行熱評估提供了參考，確保模塊在允許的溫度范圍內(nèi)運行。

機械設(shè)計與焊接方法

機械尺寸與引腳連接

提供了機械尺寸圖和推薦的 P.W.B 焊盤布局，引腳連接清晰明確，方便工程師進行 PCB 設(shè)計。同時，還給出了引腳的功能說明，如 ACL、ACN、BUS+、BUS - 等。

焊接方法

• 波峰焊（無鉛）：Delta 的電源模塊適用于單波或雙波峰焊。建議的焊接工藝要確保模塊內(nèi)部溫度持續(xù)低于 217°C。典型的預(yù)熱溫度、焊錫鍋溫度、焊接時間和冷卻速率都有明確的推薦值。
• 手工焊接（無鉛）：手工焊接是最不推薦的方法，因為焊接量、烙鐵停留時間、烙鐵溫度和焊點溫度都難以控制。文檔給出了不同類型電路板的手工焊接參數(shù)，如烙鐵功率、烙鐵頭溫度和焊接時間等。

產(chǎn)品型號與保修

型號

提供了兩種型號：PACSR24021A 和 PACSR24021S，它們的額定輸入電壓、輸出電壓和電流以及 220VAC 滿載效率都相同。

保修

Delta 提供兩年有限保修，完整的保修信息可在其網(wǎng)站上查詢或向 Delta 索取。

在實際應(yīng)用中，電子工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計需求，綜合考慮 PACSR24021 的各項特性，合理選擇元件和焊接方法，確保電源模塊的穩(wěn)定運行。你在使用這款轉(zhuǎn)換器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。