开关电源的可靠性的设计分析

　　电子产品的品质是技巧性和可靠性两方面的综合。电源作为一个电子体系中紧张的部件，其可靠性决定了全部体系的可靠性，开关电源由于体积小，效力高而在各个范畴获得普遍应用，若何进步它的可靠性是电力电子技巧的一个紧张方面。

　　1、开关电源电气可靠性工程计划技巧

　　1.1供电办法的抉择 　供电办法一样平常分为：会合式供电体系和分布式供电。当代电力电子体系一样平常采纳采纳分布式供电体系，以满意高可靠性装备的请求。

　　1.2电路拓扑的抉择 　开关电源一样平常采纳单正直激式、单端反激式、双管正激式、双单正直激式、双正激式、推挽式、半桥、全桥等八种拓扑。此中双管正激式、双正激式和半桥电路的开关管承压仅为输出电源电压，60降额时选用600V的开关管比拟轻易，并且不会呈现单向偏磁饱和的成绩，这三种拓扑在低压输出电路中获得普遍的应用。

　　1.3功率因数校订技巧 　开关电源的谐波电流净化电网，滋扰了别的共网装备，还可能会使采纳三相四线制的中线电流过大，激发变乱，办理道路之一是采纳具备功率身分校订技巧的开关电源。

　　1.4节制战略的抉择 　在中小功率的电源中，电流型PWM节制是大批采纳的办法，在DC-DC变换器中输出纹波能够节制在10mV，优于电压型节制的惯例电源。　　硬开关技巧因开关消耗的限定，开关频率一样平常在350kHz如下；软开关技巧是使开关器件在零电压或零电流状况下开关，完成开关消耗为零，从而可将开关频率进步到兆赫级程度，此技巧重要应用于大功率体系，小功率体系中较少见。

　　1.5元器件的选用 　由于元器件间接决定了电源的可靠性，以是元器件的选用是异常紧张。元器件的生效重要会合在如下四点：制作品质成绩、器件可靠性的成绩、计划成绩、消耗成绩。在应用中应对此予以充足看重。

　　1.6掩护电路 　为使电源能在各类顽劣情况下可靠地事情，应在计划时参加多种掩护电路，如防浪涌打击、过欠压、过载、短路、过热等掩护电路。

　　2、电磁兼容性(EMC)计划技巧

　　开关电源多采纳脉冲宽度调制(PWM)技巧，脉冲波形呈矩形，其回升沿与降低沿包括大批的谐波身分，别的输出整流管的反向规复也会发生电磁滋扰(EMI)，这是影响可靠性的不利身分，这使得体系具备电磁兼容性成为紧张成绩。发生电磁滋扰有三个必要前提：滋扰源、传输介质、敏感接管单位，EMC计划便是损坏这三个前提中的一个。

　　对付开关电源而言，重如果克制滋扰源，滋扰源会合在开关电路与输出整流电路。采纳的技巧包括滤波技巧、结构与布线技巧、屏障技巧、接地技巧、密封技巧等技巧。

　　3、电源装备可靠性热计划技巧

　　统计资料注解电子元器件温度每降低2℃，可靠性降低10；温升50℃时的寿命只要温升25℃时的1/6.除电应力以外，温度是影响装备可靠性最紧张的身分。这就必要在技巧上采取措施限定机箱及元器件的温升，这便是热计划。热计划的准则，一是削减发烧量，即选用更优的节制办法和技巧，如移相节制技巧、同步整流技巧等技巧，别的便是选用低功耗的器件，削减发烧器件的数量，加大粗印制线的宽度，进步电源的效力。二是增强散热，即应用传导、辐射、对流技巧将热量转移，这包括散热器计划、风冷(天然对流和逼迫风冷)计划、液冷(水、油)计划、热电致冷计划、热管计划等。逼迫风冷的散热量比天然冷却大十倍以上，但是要增长风机、风机电源、联锁装配等，在计划中要依据实际情况拔取散热办法。