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如何通过元器件选型提高开关电源可靠性?
时间:2021-07-25 01:02 点击次数:
本文摘要:现如今,电子产品的质量不可或缺的两大性能技术性和可靠性。作为一个顺利电子产品的实施,两方面的综合水平影响着产品质量。电源作为一个电子系统中最重要的部件,其可靠性要求了整个系统的安全性性能,开关电源由于体积小,效率高而在各个领域获得广泛应用,然而如何提升开关电源的可靠性则是电力电子技术朝著横跨的最重要转折点。

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现如今,电子产品的质量不可或缺的两大性能技术性和可靠性。作为一个顺利电子产品的实施,两方面的综合水平影响着产品质量。电源作为一个电子系统中最重要的部件,其可靠性要求了整个系统的安全性性能,开关电源由于体积小,效率高而在各个领域获得广泛应用,然而如何提升开关电源的可靠性则是电力电子技术朝著横跨的最重要转折点。

  电磁兼容性(EMC)设计技术  开关电源多使用脉冲宽度调制(PWM)技术,脉冲波形呈圆形矩形,其下降沿与上升沿包括大量的谐波成分,另外输入整流管的反向恢复也不会产生电磁干扰(EMI),这是影响可靠性的不利因素,这使得系统具备电磁兼容性沦为最重要问题。其产生电磁干扰有三个必要条件:干扰源、传输介质、脆弱接管单元,EMC设计就是毁坏这三个条件中的一个。

  对于开关电源而言,主要是诱导干扰源,干扰源集中于在开关电路与输入整流电路。使用的技术还包括滤波技术、布局与布线技术、屏蔽技术、短路技术、密封技术等技术。

  开关电源电气可靠性工程设计技术  对于功率因数校正技术明确是指由于开关电源的谐波电流污染电网,阻碍了其它共网设备,可能会使使用三相四线制为的中线电流过大,引起事故,一般自由选择的解决问题途径是使用具备功率因素校正技术的开关电源。  在维护电路的方面,为使电源能在各种险恶环境下可信地工作,不应在设计时重新加入多种维护电路,如以防浪涌冲击、过欠压、短路、短路、短路等维护电路措施。  对于控制策略的自由选择,追溯到于在中小功率的电源中,电流型PWM掌控是大量使用的方法,在DC-DC变换器中输入纹波可以掌控在10mV,高于电压型掌控的常规电源。软电源技术因开关损耗的容许,电源频率一般在350kHz以下;硬电源技术是使电源器件在零电压或零电流状态下电源,构建开关损耗为零,从而可将电源频率提升到兆赫级水平,此技术主要应用于大功率系统,小功率系统中较少见。

  对于供电方式,一般分成集中式供电系统和分布式供电。现代电力电子系统一般使用使用分布式供电系统,以符合高可靠性设备的拒绝。  因为元器件必要要求了电源的可靠性,所以元器件的搭配是尤为重要。

元器件的过热主要集中于在以下四点:生产质量问题、器件可靠性的问题、设计问题、损耗问题。在用于中不应回应不予充足推崇。  对于电路流形,开关电源一般使用单端正激式、单端反激式、双管正激式、双单端正激式、双正激式、推挽式、半桥、全桥等八种流形。

其中双管正激式、双正激式和半桥电路的电源管承压仅有为输出电源电压,60降额时搭配600V的电源管较为更容易,而且会经常出现单向偏磁饱和状态的问题,一般来说这三种流形在高压输出电路中获得普遍的应用于。  电源设备可靠性热设计技术  专家认为除电形变之外,温度是影响设备可靠性最重要的因素之一,统计资料指出电子元器件温度每增高2℃,可靠性上升10;温升50℃时的寿命只有温升25℃时的1/6。由于温度的影响,就必须在技术上采取措施容许机箱及元器件的温升热设计。

热设计的原则,一是增加发热量,即搭配优于的掌控方式和技术,如移互为控制技术、实时整流技术等技术,另外就是搭配低功耗的器件,增加痉挛器件的数目,增大细印制线的宽度,提升电源的效率。二是强化风扇,即利用传导、电磁辐射、对流技术将热量移往,这还包括散热器设计、风冷(大自然对流和强制风冷)设计、液冷(水、油)设计、热电致冷设计、热管设计等。

强制风冷的散热量比大自然加热大十倍以上,但是要减少风机、风机电源、联锁装置等,在设计中要根据实际情况挑选风扇方式。


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