Methode voor het verbeteren van de betrouwbaarheid van schakelende voeding

Twee kwaliteiten die onmisbaar zijn voor de kwaliteit van elektronische producten: techniek en betrouwbaarheid. Als succesvol elektronisch product heeft het uitgebreide niveau van de twee aspecten invloed op de productkwaliteit. Als belangrijk onderdeel van een elektronisch systeem bepaalt de betrouwbaarheid van het voedingssysteem de veiligheidsprestaties van het hele systeem. Schakelvoedingen worden op verschillende gebieden veel gebruikt vanwege hun kleine formaat en hoge efficiëntie. Hoe u de betrouwbaarheid van schakelende voedingen kunt verbeteren, is echter vermogenselektronische technologie. Een belangrijk keerpunt in het stappen.

1. Ontwerptechnologie voor elektromagnetische compatibiliteit (EMC).

De schakelende voeding maakt meestal gebruik van pulsbreedtemodulatie (PWM) -technologie. De pulsgolfvorm is rechthoekig en de stijgende en dalende flanken bevatten een groot aantal harmonische componenten. Bovendien genereert het omgekeerde herstel van de uitgangsgelijkrichter ook elektromagnetische interferentie (EMI), wat de invloed is. Ongunstige betrouwbaarheidsfactoren maken de elektromagnetische compatibiliteit van het systeem tot een belangrijk probleem. Er zijn drie noodzakelijke voorwaarden voor het genereren van elektromagnetische interferentie: interferentiebron, transmissiemedium, gevoelige ontvangsteenheid, en EMC-ontwerp is om een ​​van deze drie voorwaarden te vernietigen.

Voor de schakelende voeding wordt de interferentiebron hoofdzakelijk onderdrukt en is de interferentiebron geconcentreerd in het schakelcircuit en het uitgangsgelijkrichtercircuit. De gebruikte technologieën omvatten filtertechnologie, lay-out- en bedradingstechnologie, afschermingstechnologie, aardingstechnologie en afdichtingstechnologie.

2, elektrische apparatuur betrouwbaarheid thermische ontwerptechnologie

Deskundigen wezen erop dat temperatuur, naast elektrische spanning, een van de belangrijkste factoren is die de betrouwbaarheid van apparatuur beïnvloeden. Statistieken tonen aan dat voor elke temperatuurstijging van elektronische componenten met 2 graden de betrouwbaarheid met 10 afneemt; wanneer de temperatuur met 50 graden stijgt, stijgt de levensduur slechts met 25 1/6 bij graden. Door de invloed van temperatuur is het noodzakelijk technische maatregelen te nemen om de temperatuurstijging van het chassis en de componenten te beperken - thermisch ontwerp. Het principe van thermisch ontwerp is het verminderen van de warmteopwekking, dat wil zeggen het selecteren van betere regelmethoden en -technologieën, zoals faseverschuivingsregeltechnologie, synchrone rectificatietechnologie, enz., daarnaast het selecteren van apparaten met een laag vermogen, het verminderen van het aantal van warmtegenererende apparaten, en vergroten. De breedte van de ruwe lijn verhoogt de efficiëntie van de voeding. De tweede is het verbeteren van de warmteafvoer, dat wil zeggen het gebruik van geleidings-, stralings- en convectietechnologie om warmte over te dragen, inclusief radiatorontwerp, luchtkoeling (natuurlijke convectie en geforceerde luchtkoeling), vloeistofkoeling (water, olie), thermo-elektrisch ontwerp. koelontwerp, heatpipe-ontwerp enzovoort. De warmteafvoer door geforceerde luchtkoeling is meer dan tien keer groter dan natuurlijke koeling, maar het is noodzakelijk om de ventilator, de ventilatorvoeding, het vergrendelingsapparaat, enz. Te vergroten. In het ontwerp moet de warmteafvoermethode worden geselecteerd op basis van de werkelijke situatie.

3. Schakelende voeding elektrische betrouwbaarheid technische ontwerptechnologie

Voor de arbeidsfactorcorrectietechnologie geldt specifiek dat de harmonische stroom van de schakelende voeding het elektriciteitsnet vervuilt en interfereert met andere gebruikelijke netwerkapparatuur, waardoor de neutrale stroom van het driefasige vierdraadssysteem te groot kan worden , waardoor een ongeval ontstond. De algemene oplossing is het gebruik van een schakelende voeding met arbeidsfactorcorrectietechnologie.

Op het gebied van beveiligingscircuits moeten tijdens het ontwerp verschillende beveiligingscircuits, zoals overspanningsbeveiliging, overspanning en onderspanning, overbelasting, kortsluiting en oververhitting, worden toegevoegd om de voeding betrouwbaar te laten werken onder verschillende zware omstandigheden.

Voor de keuze van de regelstrategie is deze terug te voeren op de midden- en kleine stroomvoorziening. Current-mode PWM-besturing is een veelgebruikte methode. In de DC-DC-omzetter kan de uitgangsrimpel worden geregeld op 10 mV, wat superieur is aan de conventionele voeding voor spanningsregeling. Harde schakeltechnologie wordt beperkt door schakelverlies, de schakelfrequentie ligt over het algemeen lager dan 350 kHz; Zachte schakeltechnologie is om het schakelapparaat te laten schakelen bij nulspanning of nulstroom, te realiseren dat het schakelverlies nul is, zodat de schakelfrequentie kan worden verhoogd tot het niveau van megahertz. Deze technologie wordt voornamelijk gebruikt in systemen met een hoog vermogen, die minder vaak voorkomen in systemen met een laag vermogen.

Wat de voedingsmodus betreft, is deze over het algemeen verdeeld in een gecentraliseerd voedingssysteem en een gedistribueerde voeding. Moderne vermogenselektronische systemen maken over het algemeen gebruik van gedistribueerde voedingssystemen om te voldoen aan de eisen van apparatuur met hoge betrouwbaarheid.

Omdat de componenten direct de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening bepalen, is de selectie van componenten bijzonder belangrijk. Componentstoringen zijn voornamelijk geconcentreerd op de volgende vier punten: problemen met de productiekwaliteit, problemen met de betrouwbaarheid van het apparaat, ontwerpproblemen en problemen met verliezen. Hier moet tijdens het gebruik voldoende aandacht aan worden besteed.

Voor de circuittopologie gebruikt de schakelende voeding over het algemeen acht soorten topologieën, zoals single-ended forward type, single-ended flyback type, double-tube forward type, double single-ended forward type, double forward type, push-pull type , halve brug en volledige brug. Onder hen is de schakeldruk van de voorwaarts geëxciteerde, dubbel-geëxciteerde en halve brugcircuits met dubbele buis slechts de ingangsvoedingsspanning, en het is relatief eenvoudig om de 600V-schakelbuis te selecteren wanneer de 60 derating is, en er is geen probleem van verzadiging van unidirectionele polarisatie. Over het algemeen worden deze drie topologieën veel gebruikt in hoogspanningsingangscircuits.