现在市场上充斥着各种各样的模块电源,每款产品的输入电压、输出电压、输出功率、采用的物料、性能、功能以及拓扑结构等都各不相同。如果你还是只说想要一个能提供稳定直流电供电的电源模块,而忽略了模块的可靠性问题,后期可能会导致设备停止工作,严重的会直接造成设备损坏。
模块电源的产品质量主要分为俩个方面,第一种是该企业的电源研发、生产等技术性问题,第二种是模块可靠性问题。电源作为电子系统的核心部件,其可靠性同时决定了整个系统的可靠性。
常见影响电源可靠性的原因:
1、电源电压应力,这是保证可靠性的一个最重要指标,在电源部件中有着许多元器件,它们都有其规定的最大耐压值。一般在设计电源时,都要考虑到元器件所能承受的最大电压值,再根据电压选择合适的用料。
2、电源电流应力,一般都跟热应力有关,在选料时要先满足其热应力的前提再选择额定电流值。
3、电源的软启动,电源的软启动对于降低场效应管和输出二极管的尖峰电压、电流都有很大的作用,进而降低其电压应力和电流应力。但是软启动时间过长会对电源带容性负载能力和起机时间造成影响。
4、pwm的时间,pwm的死区时间对于半桥、全桥、llc、谐振等h桥或半h桥的拓扑电源来说,对电源可靠性极为重要。
5、反馈环路,这是电源的重要组成部分之一,在设计电源时必须要求反馈环路的稳定。
6、磁性元器件的磁饱和,在设计反激变压器和储能电感时,必须要求有最大的磁通量。
关于提高开关电源模块可靠性的一些介绍:
1、元器件的选用,元器件是直接决定了电源可靠性的一个因素,因此在选料上一定要注意。元器件失效常见原因为设计、制造、损耗、可靠性等问题。
2、功率因素矫正技术,开关电源的谐波电流不仅污染电网,还会干扰到其它设备,严重的甚至会引发安全事故,百家乐凯发k8的解决方案:采用具有功率因素矫正技术的开关电源。
3、控制策略,在大功率系统中,硬开关技术因开关损耗,频率一般在350khz以下,但是软开关技术可以实现无开关损耗,进而可以将开关频率提到最高等级。在中小功率的电源中,常规采用pwm电流型控制方法。
4、电磁兼容性,开关电源一般采用脉冲宽度pwm技术,这样会产生大量的谐波以及输出整流管的反向恢复也会产生电磁干扰,严重影响可靠性。emc设计就是要解决干扰源、敏感接收单元、传输介质等问题。
5、保护电路,为了使产品在恶劣的环境下稳定工作,设计时应该加入多种保护电路,如短路、过流、过压、过载、过热、放浪涌冲击等电路。
6、三防设计,三防是指防潮、放盐雾以及防霉菌设计。凡是在我国沿海地区、长江以南以及军用电源都应有此设计。
7、防震设计,在实际应用中,电源因为震动而造成故障的不在少数,在震动实验中,一般是钽电容和铝电解电容器引线给震断,这就需要加固这俩方面了。
8、安全性设计,安全一直以来都是电源的最重要性能,不安全的产品极容易造成安全事故。这就需要在设计时加入安全性设计,如防止电、触电危险、过热危险等,满足产品安全标准要求。
9、热设计,研究表明电子元件每升高2°c温度,可靠性下降为10%,温升50°c的寿命只有25°c的6分之一。温度是除了电应力以外,影响可靠性最大的因素了。这就需要在技术上采取措施,减少发热量、加强散热。
在模块电源设计中,还有以下几种常见的问题也要关注到呢,如输出噪音、磁力系统、印刷电路板、同步降压器的击穿等都要解决。
电源模块的寿命主要是取决于电解电容的寿命,在工作时,每当工作温度上升10°c,电容的寿命会下降一半。而且在电容过了寿命保证期后,并不会立即失效的,而是性能会变得越来越差。
采用低质量、低可靠性的电源,会影响你的研发以及测试、出货效率、严重的造成你的设备故障率高,造成经济损失。所以电源的可靠性是一个不能忽视的问题。
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