《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設(shè)計 > 業(yè)界動態(tài) > 提高開關(guān)電源的可靠性有什么技巧,?

提高開關(guān)電源的可靠性有什么技巧,?

2017-06-10

  現(xiàn)如今,,電子產(chǎn)品的質(zhì)量不可或缺的兩大性能——技術(shù)性和可靠性,。作為一個成功電子產(chǎn)品的出臺,,兩方面的綜合水平影響著產(chǎn)品質(zhì)量,。電源作為一個電子系統(tǒng)中重要的部件,,其可靠性決定了整個系統(tǒng)的安全性能,,開關(guān)電源由于體積小,,效率高而在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,,然而如何提高開關(guān)電源的可靠性則是電力電子技術(shù)大步跨越的重要轉(zhuǎn)折點。

  電磁兼容性(EMC)設(shè)計技術(shù)

  開關(guān)電源多采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù),,脈沖波形呈矩形,,其上升沿與下降沿包含大量的諧波成分,另外輸出整流管的反向恢復(fù)也會產(chǎn)生電磁干擾 (EMI),,這是影響可靠性的不利因素,,這使得系統(tǒng)具有電磁兼容性成為重要問題。其產(chǎn)生電磁干擾有三個必要條件:干擾源,、傳輸介質(zhì),、敏感接收單元,,EMC 設(shè)計就是破壞這三個條件中的一個。

  對于開關(guān)電源而言,,主要是抑制干擾源,,干擾源集中在開關(guān)電路與輸出整流電路。采用的技術(shù)包括濾波技術(shù),、布局與布線技術(shù),、屏蔽技術(shù)、接地技術(shù),、密封技術(shù)等技術(shù),。

  開關(guān)電源電氣可靠性工程設(shè)計技術(shù)

  對于功率因數(shù)校正技術(shù)具體是指由于開關(guān)電源的諧波電流污染電網(wǎng),干擾了其它共網(wǎng)設(shè)備,,可能會使采用三相四線制的中線電流過大,,引發(fā)事故,一般選擇的解決途徑是采用具有功率因素校正技術(shù)的開關(guān)電源,。

  在保護電路的方面,,為使電源能在各種惡劣環(huán)境下可靠地工作,應(yīng)在設(shè)計時加入多種保護電路,,如防浪涌沖擊,、過欠壓、過載,、短路,、過熱等保護電路措施。

  對于控制策略的選擇,,追溯于在中小功率的電源中,,電流型PWM控制是大量采用的方法,在DC-DC變換器中輸出紋波可以控制在10mV,,優(yōu)于電壓型控制的常規(guī)電源,。硬開關(guān)技術(shù)因開關(guān)損耗的限制,,開關(guān)頻率一般在350kHz以下;軟開關(guān)技術(shù)是使開關(guān)器件在零電壓或零電流狀態(tài)下開關(guān),,實現(xiàn)開關(guān)損耗為零,從而可將開關(guān)頻率提高到兆赫級水平,,此技術(shù)主要應(yīng)用于大功率系統(tǒng),,小功率系統(tǒng)中較少見。

  對于供電方式,,一般分為集中式供電系統(tǒng)和分布式供電?,F(xiàn)代電力電子系統(tǒng)一般采用采用分布式供電系統(tǒng),以滿足高可靠性設(shè)備的要求,。

  因為元器件直接決定了電源的可靠性,,所以元器件的選用是尤為重要,。元器件的失效主要集中在以下四點:制造質(zhì)量問題、器件可靠性的問題,、設(shè)計問題,、損耗問題。在使用中應(yīng)對此予以足夠重視,。

  對于電路拓撲,,開關(guān)電源一般采用單端正激式、單端反激式,、雙管正激式,、雙單端正激式、雙正激式,、推挽式,、半橋、全橋等八種拓撲,。其中雙管正激式,、雙正激式和半橋電路的開關(guān)管承壓僅為輸入電源電壓,60降額時選用600V的開關(guān)管比較容易,,而且不會出現(xiàn)單向偏磁飽和的問題,,一般來說這三種拓撲在高壓輸入電路中得到廣泛的應(yīng)用。

  電源設(shè)備可靠性熱設(shè)計技術(shù)

  專家指出除電應(yīng)力之外,,溫度是影響設(shè)備可靠性最重要的因素之一,,統(tǒng)計資料表明電子元器件溫度每升高2℃,可靠性下降10;溫升50℃時的壽命只有溫升25℃時的1/6,。由于溫度的影響,,就需要在技術(shù)上采取措施限制機箱及元器件的溫升——熱設(shè)計。熱設(shè)計的原則,,

  一是減少發(fā)熱量,,即選用更優(yōu)的控制方式和技術(shù),如移相控制技術(shù),、同步整流技術(shù)等技術(shù),,另外就是選用低功耗的器件,減少發(fā)熱器件的數(shù)目,,加大粗印制線的寬度,,提高電源的效率。

  二是加強散熱,,即利用傳導(dǎo),、輻射、對流技術(shù)將熱量轉(zhuǎn)移,這包括散熱器設(shè)計,、風(fēng)冷(自然對流和強迫風(fēng)冷)設(shè)計,、液冷(水、油)設(shè)計,、熱電致冷設(shè)計,、熱管設(shè)計等。強迫風(fēng)冷的散熱量比自然冷卻大十倍以上,,但是要增加風(fēng)機,、風(fēng)機電源、聯(lián)鎖裝置等,,在設(shè)計中要根據(jù)實際情況選取散熱方式,。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失,。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。