Menetelmä hakkurivirransyötön luotettavuuden parantamiseksi

Kaksi ominaisuutta, jotka ovat välttämättömiä elektroniikkatuotteiden laadulle - tekninen ja luotettavuus. Menestyneenä elektroniikkatuotteena näiden kahden näkökohdan kattava taso vaikuttaa tuotteen laatuun. Tärkeänä elektroniikkajärjestelmän komponenttina sähköjärjestelmän luotettavuus määrää koko järjestelmän turvallisuustason. Hakkuriteholähteitä käytetään laajasti eri aloilla niiden pienen koon ja korkean hyötysuhteen vuoksi. Kuitenkin tehoelektroniikkateknologialla voidaan parantaa hakkuriteholähteiden luotettavuutta. Tärkeä käännekohta askellajissa.

1. Sähkömagneettisen yhteensopivuuden (EMC) suunnittelutekniikka

Hakkuriteholähde käyttää enimmäkseen pulssinleveysmodulaatiotekniikkaa (PWM). Pulssin aaltomuoto on suorakaiteen muotoinen ja sen nousevat ja laskevat reunat sisältävät suuren määrän harmonisia komponentteja. Lisäksi lähtötasasuuntaajan käänteinen palautus tuottaa myös sähkömagneettista häiriötä (EMI), joka vaikuttaa. Epäsuotuisat luotettavuustekijät tekevät järjestelmän sähkömagneettisesta yhteensopivuudesta tärkeän kysymyksen. Sähkömagneettisen häiriön synnyttämiseen on kolme välttämätöntä ehtoa: häiriölähde, lähetysväline, herkkä vastaanottoyksikkö, ja EMC-suunnitelman on tuhota yksi näistä kolmesta ehdosta.

Hakkuriteholähteen häiriölähde on pääasiassa vaimennettu, ja häiriölähde on keskitetty kytkentäpiiriin ja lähtötasasuuntauspiiriin. Käytettyjä teknologioita ovat suodatustekniikka, layout- ja johdotustekniikka, suojaustekniikka, maadoitustekniikka ja tiivistystekniikka.

2, teho laitteiden luotettavuus lämpösuunnittelun tekniikkaa

Asiantuntijat huomauttivat, että lämpötila on sähköisen rasituksen lisäksi yksi tärkeimmistä laitteiden luotettavuuteen vaikuttavista tekijöistä. Tilastot osoittavat, että jokaista 2 astetta elektronisten komponenttien lämpötilan nousua kohti luotettavuus laskee 10; kun lämpötila nousee 50 astetta, elinikä nousee vain 25 1/6 asteella. Lämpötilan vaikutuksesta johtuen on tarpeen ryhtyä teknisiin toimenpiteisiin alustan ja komponenttien lämpötilan nousun rajoittamiseksi - lämpösuunnittelu. Lämpösuunnittelun periaate on vähentää lämmöntuotantoa, eli valita parempia ohjausmenetelmiä ja tekniikoita, kuten vaihesiirtotekniikka, synkroninen tasasuuntaustekniikka jne., lisäksi valita pienitehoisia laitteita, vähentää määrää lämpöä tuottavien laitteiden ja lisätä Karkean viivan leveys lisää tehonsyötön hyötysuhdetta. Toinen on parantaa lämmön hajoamista eli johtavuuden, säteilyn, konvektiotekniikan käyttöä lämmön siirtämiseen, mukaan lukien jäähdyttimen suunnittelu, ilmajäähdytys (luonnollinen konvektio ja pakotettu ilmajäähdytys), nestejäähdytys (vesi, öljy) suunnittelu, lämpösähkö jäähdytyssuunnittelu, lämpöputkisuunnittelu ja niin edelleen. Pakkoilmajäähdytyksen lämmönpoisto on yli kymmenen kertaa suurempi kuin luonnollinen jäähdytys, mutta tuulettimen, puhaltimen tehonsyöttöä, lukituslaitetta jne. on lisättävä. Suunnittelussa lämmönpoistomenetelmä tulee valita todellisen tilanteen mukaan.

3. Hakkuriteholähteen sähkön luotettavuuden suunnittelutekniikka

Tehokertoimen korjaustekniikassa on nimenomaan se, että hakkuriteholähteen harmoninen virta saastuttaa sähköverkkoa ja häiritsee muita yleisiä verkkolaitteita, mikä voi aiheuttaa kolmivaiheisen nelijohdinjärjestelmän nollavirran olevan liian suuri. , aiheuttaa onnettomuuden. Yleinen ratkaisu on ottaa käyttöön hakkuriteholähde tehokertoimen korjaustekniikalla.

Suojapiireissä, jotta virtalähde toimisi luotettavasti erilaisissa ankarissa ympäristöissä, suunnittelun aikana tulisi lisätä erilaisia ​​suojapiirejä, kuten ylijännitesuoja, yli- ja alijännite, ylikuormitus, oikosulku ja ylikuumeneminen.

Ohjausstrategian valinnassa se on jäljitetty keski- ja pienitehoiseen virtalähteeseen. Nykytilan PWM-ohjaus on laajalti käytetty menetelmä. DC-DC-muuntimessa lähdön aaltoilua voidaan ohjata 10 mV:iin, mikä on parempi kuin perinteinen jännitetyyppisen ohjauksen teholähde. Kovaa kytkentätekniikkaa rajoittaa kytkentähäviö, kytkentätaajuus on yleensä alle 350 kHz; pehmeä kytkentätekniikka on saada kytkinlaite vaihtamaan nollajännitteellä tai nollavirtatilassa, ymmärtämään kytkentähäviö on nolla, jotta kytkentätaajuus voidaan nostaa megahertsin tasolle. Tätä tekniikkaa käytetään pääasiassa suuritehoisissa järjestelmissä, jotka ovat vähemmän yleisiä pienitehoisissa järjestelmissä.

Virtalähdetilassa se on yleensä jaettu keskitettyyn tehonsyöttöjärjestelmään ja hajautettuun tehonsyöttöön. Nykyaikaiset tehoelektroniikkajärjestelmät käyttävät yleensä hajautettuja tehonsyöttöjärjestelmiä täyttääkseen korkean luotettavuuden laitteiden vaatimukset.

Koska komponentit määräävät suoraan virransyötön luotettavuuden, komponenttien valinta on erityisen tärkeää. Komponenttien viat keskittyvät pääasiassa seuraaviin neljään kohtaan: valmistuksen laatuongelmat, laitteiden luotettavuusongelmat, suunnitteluongelmat ja hävikkiongelmat. Tähän tulee kiinnittää riittävästi huomiota käytössä.

Piiritopologiassa kytkentävirtalähde käyttää yleensä kahdeksan erilaista topologiaa, kuten yksipäinen eteenpäin-tyyppi, yksipäinen flyback-tyyppi, kaksiputkityyppinen eteenpäin-tyyppi, kaksinkertainen yksipäinen eteenpäin-tyyppi, kaksisuuntainen tyyppi, push-pull-tyyppi. , puolisilta ja täysi silta. Niiden joukossa kaksoisputkien eteenpäin viritettyjen, kaksoisherätettyjen ja puolisiltapiirien kytkentäpaine on vain tulovirtalähdejännite, ja on suhteellisen helppo valita 600 V kytkentäputki, kun 60 alittaa, ja on ei ongelmaa yksisuuntaisen polarisaation kyllästymisestä. Yleensä näitä kolmea topologiaa käytetään laajalti suurjännitetulopiireissä.