開關電源的可靠性的工程規(guī)劃

電子產(chǎn)品的質(zhì)量是技能性和可靠性兩方面的歸納。電源作為一個電子體系中首要的部件,其可靠性決議了全部體系的可靠性,開關電源因為體積小,功率高而在各個領域得到廣泛應用,怎么進步它的可靠性是電力電子技能的一個首要方面。

  1、開關電源電氣可靠性工程規(guī)劃技能

  1.1供電辦法的挑選  供電辦法通常分為:會集式供電體系和分布式供電,F(xiàn)代電力電子體系通常選用選用分布式供電體系,以滿意高可靠性設備的要求。

  1.2電路拓撲的挑選  開關電源通常選用單規(guī)矩激式、單端反激式、雙管正激式、雙單規(guī)矩激式、雙正激式、推挽式、半橋、全橋等八種拓撲。其間雙管正激式、雙正激式和半橋電路的開關管承壓僅為輸入電源電壓,60降額時選用600V的開關管對比簡單,并且不會呈現(xiàn)單向偏磁飽和的疑問,這三種拓撲在高壓輸入電路中得到廣泛的應用。

  1.3功率因數(shù)校對技能  開關電源的諧波電流污染電網(wǎng),攪擾了其它共網(wǎng)設備,還可能會使選用三相四線制的中線電流過大,引發(fā)事端,解決路徑之一是選用具有功率要素校對技能的開關電源

  1.4操控策略的挑選  在中小功率的電源中,電流型PWM操控是很多選用的辦法,在DC-DC變換器中輸出紋波能夠操控在10mV,優(yōu)于電壓型操控的常規(guī)電源。  硬開關技能因開關損耗的約束,開關頻率通常在350kHz以下;軟開關技能是使開關器材在零電壓或零電流狀態(tài)下開關,完成開關損耗為零,然后可將開關頻率進步到兆赫級水平,此技能首要應用于大功率體系,小功率體系中較少見。

  1.5元器材的選用  因為元器材直接決議了電源的可靠性,所以元器材的選用是非常首要。元器材的失效首要會集在以下四點:制作質(zhì)量疑問、器材可靠性的疑問、規(guī)劃疑問、損耗疑問。在運用中應對此予以滿足注重。

  1.6維護電路  為使電源能在各種惡劣環(huán)境下可靠地工作,應在規(guī)劃時參加多種維護電路,如防浪涌沖擊、過欠壓、過載、短路、過熱等維護電路。

  2、電磁兼容性(EMC)規(guī)劃技能

  開關電源多選用脈沖寬度調(diào)制(PWM)技能,脈沖波形呈矩形,其上升沿與降低沿包含很多的諧波成分,別的輸出整流管的反向恢復也會發(fā)生電磁攪擾(EMI),這是影響可靠性的不利要素,這使得體系具有電磁兼容性成為首要疑問。發(fā)生電磁攪擾有三個必要條件:攪擾源、傳輸介質(zhì)、靈敏接納單元,EMC規(guī)劃即是損壞這三個條件中的一個。

  關于開關電源而言,首要是按捺攪擾源,攪擾源會集在開關電路與輸出整流電路。選用的技能包含濾波技能、規(guī)劃與布線技能、屏蔽技能、接地技能、密封技能等技能。

  3、電源設備可靠性熱規(guī)劃技能

  統(tǒng)計資料標明電子元器材溫度每增加2℃,可靠性降低10;溫升50℃時的壽命只要溫升25℃時的1/6.除了電應力之外,溫度是影響設備可靠性最首要的要素。這就需求在技能上采納措施約束機箱及元器材的溫升,這即是熱規(guī)劃。熱規(guī)劃的準則,一是削減發(fā)熱量,即選用更優(yōu)的操控辦法和技能,如移相操控技能、同步整流技能等技能,別的即是選用低功耗的器材,削減發(fā)熱器材的數(shù)目,加大粗印制線的寬度,進步電源的功率。二是加強散熱,即使用傳導、輻射、對流技能將熱量搬運,這包含散熱器規(guī)劃、風冷(天然對流和逼迫風冷)規(guī)劃、液冷(水、油)規(guī)劃、熱電致冷規(guī)劃、熱管規(guī)劃等。逼迫風冷的散熱量比天然冷卻大十倍以上,但是要增加風機、風機電源、聯(lián)鎖裝置等,在規(guī)劃中要根據(jù)實際情況選取散熱辦法。


【上一個】 開關電源降噪用于高靈敏度的模擬電路 【下一個】 開關電源內(nèi)部的干擾排除電壓不穩(wěn)


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