全国足疗信息论坛分享,51龙凤茶楼论坛合肥,全国茶楼信息网官网,辽宁楼凤论坛qm

聚焦瑞凯,传递环境检测行业新动态

技术贴|电源??楦叩臀率匝槌<侍?

作者: salmon范 编辑: 瑞凯仪器 来源: www.94ww99.cn 发布日期: 2019.11.13
    电源作为电路系统的“心脏”,其重要性是显而易见的。在选择电源??槭保艘悸鞘淙氲缪狗段?、额定功率、隔离耐压、效率、纹波&噪声等性能特性外,还需针对其高低温试验和降额设计进行可靠性测试。
    电源可以说是电路系统的“心脏”,为各级电路提供“血液”,其重要性是显而易见的。那么如何有效的选择一款高性能高可靠性的电源模块呢?我们首先会关注电源模块的输入电压范围、额定功率、隔离耐压、效率、纹波&噪声等输入输出特性,判断是否满足自己的使用要求,甚至参照数据手册一一对照测试各项指标,判断是否和宣称的一致。但对于电源??榈目煽啃岳此担鐾暾庑┗故窃对恫还坏?,还有两个方面是需要深挖测试的,那就是高低温试验和降额设计。

    一、高低温试验

    一般在不同的使用领域,对电源??榈墓ぷ魑露确段б蟾饕欤?

温度范围

    高低温试验是用来确定产品在低温、高温两个极端气候环境条件下的适应性和一致性,检查设计余量是否足够。因为元器件的特性在低温、高温的条件下会发生一定的变化,性能参数具有温度漂移特性。所以往往很多电源??樵诔N虏馐酝ü?,一旦拿到高低温环境试验就发现工作不正常或者性能参数明显下降。同时通过长时间高温老化可以使元器件的缺陷、焊接和装配等生产过程中存在的隐患提前暴露出来。
电源??槌<牡臀潞透呶虏涣嫉南窒笥校?
    1、工作振荡,输出电压纹波和噪声变大,频率发生改变,严重的甚至输出电压跳变,??樾ソ?。
    2、启动不良,如启动时输出电压升上波形有明显掉沟,输出电压不稳定,甚至??橥耆舳?。
    3、带容性负载能力减弱,无法带容性负载启动。
    4、启动时输出电压过冲幅度变大,超出规定范围。
    5、重载或满载工作时输出电压明显降低。
    6、高温老化损坏,模块没有输出。
    所以,可靠性高的电源??楸匦氡Vぴ诟叩臀碌燃颂跫鹿ぷ髡#阈阅懿问?。

    二、降额设计

    降额设计是将元器件进行降额使用,就是使电子元器件的工作应力适当低于其规定的额定值,降额使用的器件可延缓和减小其退化,提高了器件的可靠性,从而也提高了??榈目煽啃?。电子元器件的故障率对电压应力、电流应力和温度应力比较敏感,所以降额设计主要也是针对这三个方面。电子元器件的降额等级可以参考《国家军用标准——元器件降额准则GJB/Z35-93》,一般可分成三个降额等级: 
    (1)Ⅰ级降额:I 级降额是的降额,适用于设备故障将会危及安全,导致任务失败和造成严重经济损失的情况。
    (2)Ⅱ级降额:工作应力减小对元器件可靠性增长有明显效益,适用于设备故障会使工作任务降级,或需支付不合理的维修费用。 
    (3)Ⅲ级降额:Ⅲ级降额是小的降额,相对来说元器件成本也较低。适用于设备故障对工作任务的完成只有小的影响,或可迅速、经济地加以修复。
    下表所示是电源??槌S玫囊恍┕丶骷慕刀畈问螅?
    对于电源??榈挠αι杓?,重点关注场效应管(MOS管)、二极管、变压器、功率电感、电解电容、限流电阻等。保证全电压范围内在稳态、瞬态、短路等各种极限条件下都能有足够的降额,以保障产品的可靠性。例如对于某Vds电压为100V的MOS管,作为电源??榈闹鞴β士毓埽挡馄湓谑淙氲缪瓜碌母髦肿刺?如图1~3所示),Vds=67.2V,降额因子0.672,满足Ⅰ级降额,余量很充足。

图1 稳态工作时MOS管波形Vds_max=57.2V

图1 稳态工作时MOS管波形Vds_max=57.2V

图2 输出短路时MOS管波形Vds_max=67.2V

图2 输出短路时MOS管波形Vds_max=67.2V

图3 起机瞬态时MOS管波形Vds_max=59V

图3 起机瞬态时MOS管波形Vds_max=59V

    由于电源??樵角饔谛⌒突?,功率密度相应越来越高,电源??橛泄厝壬杓品矫娴奈侍庥绕渫怀?。特别是对使用有电解电容的电源模块,高温会使电解电容的电解液加速消耗,大大减少电解电容的寿命。高温会使元器件材料加速老化,例如使得变压器漆包线的绝缘特性降低,导致绝缘耐压不良甚至造成匝间短路。因此好的热设计不仅可延长电源??楹推渲芪г骷氖褂檬倜?,还可使整个产品发热均匀,减少故障的发生。
    电源??槿壬杓频幕救挝袷牵和ü壬杓圃诼阈阅芤蟮那疤嵯戮】赡芗跎倌?槟诓坎娜攘浚跎偃茸?,选择合理的冷却方式。发热元器件要尽可能使其分散布局。设计PCB板时要保证印制线的载流容量,印制线的宽度必须适于电流的传导。对于大功率的贴片元器件,可以采用大面积敷铜箔的方式,以加大PCB的散热面积。电源??槟诓靠赏ü畛涞既裙杞汉褪髦壤唇档湍?槟诓吭骷奈律6杂谔寤洗蟮牡缭茨?椋梢允褂蒙⑷绕猩⑷?,增加对流和辐射的表面积从而大大地改善了电子器件的散热效果。

    对于还没灌封的电源???,可以采用红外热成像仪对整个电源模块进行“面”的测温,红外热成像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。然后经过分析,再采用热电偶配合数据采集设备重点对MOS管,整流二极管,变压器等温升高的关键元器件进行“点”的测温。从面到点,严格测试,保证元器件的温度降额满足要求。

图4 某电源??槌N孪碌娜瘸上裢? src=

图4 某电源??槌N孪碌娜瘸上裢?

    例如对于某电源???,常温长时间工作后采用红外热成像仪测试其表面温度如图4所示,其中MOS管常温不灌封实测的温度为85.5℃,然后采用热电偶配合数据采集仪对填充灌封胶的成品在高温条件下测试其各种情况下的温度,为97.2℃,对于温度为175℃的MOS管,其温度降额满足Ⅰ级降额。
    所以除了基本性能参数测试,全面的高低温试验,电应力和热应力测试,保证足够的降额设计要求,并通过长时间的老化测试,才可以判断电源??槭欠癜踩煽俊?
【相关推荐】
查看详情 + 上一条 高低温试验箱整体方案的设计
查看详情 + 下一条 沙尘试验怎么做?有哪些标准?

东莞市瑞凯环境检测仪器有限公司 版权所有

备案号:粤ICP备11018191号

咨询热线:400-088-3892 技术支持:瑞凯仪器 百度统计

联系我们

  • 邮箱:riukai@riukai.com
  • 手机:189 3856 3648
  • 座机:0769-81019278
  • 公司地址:东莞市横沥镇神乐一路15号

关注我们

  • <a title="瑞凯仪器客服" target="_blank" href="javascript:void(0);"></a>客服微信