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電源模塊作為現代科技賴以生存的電力來源,已經成為最為關鍵的元件之一,電源的可靠性在很大程度上會影響到設備的可靠性,所以電源的可靠性成了一切參數、性能保證的前提。影響電源模塊的可靠性有設計思路、產品工藝、測試方法、物料、使用不當等因素。
設計思路、產品工藝、測試方法、物料這些是由電源模塊生產廠家控制著,如何使用是由客戶控制著。從廠家方面出發,工程師在產品的研發設計時候,應盡可能的在優化各項指標,保證產品的高可靠性。
產品工藝是指產品在制造和儲存的時候,不影響產品的品質,如:電源在生產的時候不注意靜電防護,可能會導致元器件的損壞率上升,從而影響電源的壽命和可靠性。儲存的時候應防潮、放高低溫、放靜電等。
系統的測試方法可以在電源沒出問題前就檢查出來,防止使用過程造成對設備的影響。因為電源是一個集成電路,物料品質的高低選擇也成了一個問題,好的物料自然成就了好的品質。客戶使用一般是看使用環境和使用溫度對產品的影響,主要還是由廠家控制著產品的溫度范圍。
產品可靠性測試有:
1、短路測試
空載短路測試(讓電源從空載到短路反復測試),滿載短路測試(讓電源從滿載到短路持續工作測試),短路開機(讓電源從短路到上交電反復測試)。
2、開關機測試
輸入市電、過輸入電壓點、欠輸入電壓點,電源模塊最大負載,合15秒斷5秒持續工作。
3、輸入瞬態高壓測試
額定電壓輸入,用示波器記錄高壓的周期數,電源滿載運行,疊加電壓跳變持續運行。
4、輸入電源不穩定的輸出動態負載測試
將輸入電壓調整為不穩定跳變,輸出調整為最大負載和空載跳變,持續運行。
5、電源波形測試
模擬尖峰、毛刺、諧波等電壓輸入,測試電源的性能和參數,查看元器件等問題。
6、電壓測試
測試多種操作過電壓,查看過電壓對設備的影響性有哪些。
7、高低溫測試
因為元器件在高低溫的情況下性能參數都不正常,長時間的測試可以使產品的隱患暴露出來。
8、絕緣強度測試
在產品的絕緣強度基礎上增大數值,持續測試,得出極限值和異常情況。
9、抗干擾測試
利用EFT可抗干擾電壓設為不同等級的電壓,持續進行沖擊性抗干擾測試。
10、輸入低壓測試
測試電源模塊持續低壓輸入,長時間在欠壓的情況,是否影響電源的性能參數等。
不同的設計和不同的使用都是會對模塊的可靠性有所影響,客戶不應該只關注電源的參數。
高可靠性電源模塊設計要點有:
1、抗浪涌防護電路
抗浪涌防護的電路如何設計,針對不同的應用,也許調調電阻、電感、TVS管擺放的位置,可能會造成更好的應用,和系統恰當的應用電路,才能更好的提升EMC性能,要注意倆級抗浪涌防護電路的設計,如果使用不當將會適得其反。
2、降低額度設計
適當將元器件控制在使用的規定值,降低其額度可延緩退化,提高元器件可靠性而提升電源可靠性。
3、雙路電源模塊設計
雙路電源模塊倆路輸出要注意負載平衡,設計時要注意主輔路都是要均勻穩壓輸出。
4、元器件的選擇
不同元器件的應用會導致模塊的性能也不一樣,如電容的選擇一般選用陶瓷或者電解電容,而鉭電容雖然壽命長、耐高溫、性能好,但是容易擊穿電路。要注意不同的產品使用也不一樣。
電源模塊的可靠性可以說是電源模塊廠家的實力體現,只有能研發和生產高可靠、高品質的產品廠家才能永久的壯大和發展下去。