由系統(tǒng)電源可靠性引發(fā)的思考
幾天前，有一位新客戶打電話向咱們求助說(shuō)他們的設(shè)備賣出去一兩年以內(nèi)常常簡(jiǎn)單呈現(xiàn)設(shè)備發(fā)動(dòng)后自檢查通不過(guò)的毛病。并且從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，每年的夏秋替換時(shí)節(jié)的毛病率顯著要高于別的時(shí)刻的毛病率。莫非是時(shí)節(jié)替換搞的鬼？他們的工程師嘗試了許多辦法終究發(fā)現(xiàn)只要替換一臺(tái)新電源，設(shè)備毛病就會(huì)消除。然而更奇怪的是換下來(lái)的電源外觀看不出任何問(wèn)題，并且也能正常輸出直流電壓。那么到底是什么因素形成設(shè)備毛病呢？帶著疑問(wèn)，我訪問(wèn)了客戶并進(jìn)一步了解詳細(xì)情況。
首次看到客戶設(shè)備，十分驚奇其內(nèi)部緊湊擁堵的規(guī)劃。本來(lái)為了到達(dá)比上一代商品體積縮小30%的方針，客戶不得不挑選將電源安裝在設(shè)備內(nèi)部旁邊面一個(gè)十分狹小的空間內(nèi)，其設(shè)備內(nèi)部電源周圍上下左右空間均十分有限。由于電源放置在設(shè)備旁邊面，設(shè)備內(nèi)部體系風(fēng)也簡(jiǎn)直吹不到電源�？蛻粼O(shè)備滿載條件下，請(qǐng)求輸出功率到達(dá)300瓦�？吹竭@兒我大致能夠猜出客戶體系起毛病的因素了。本來(lái)在如此惡劣的運(yùn)用環(huán)境，一旦不小心挑選的電源商品規(guī)劃上存在短板，就會(huì)很簡(jiǎn)單致使體系牢靠性降低并引起一系列相關(guān)的毛病發(fā)作。
為了驗(yàn)證我的猜測(cè)，我向客戶借來(lái)兩臺(tái)他們?cè)O(shè)備內(nèi)部運(yùn)用的某品牌電源樣品，其間一臺(tái)是從毛病設(shè)備上拆下來(lái)的，另一臺(tái)是全新樣品。我將借來(lái)的電源樣品帶回實(shí)驗(yàn)室對(duì)這兩臺(tái)電源做了簡(jiǎn)單的電氣和牢靠性功能評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)成果顯現(xiàn)，毛病設(shè)備上拆下來(lái)的那臺(tái)電源盡管也能作業(yè)，可是輸出紋波嚴(yán)峻超支，而那臺(tái)全新樣品的輸出紋波則體現(xiàn)正常。設(shè)備內(nèi)部電源假如輸出紋波噪聲嚴(yán)峻超支將會(huì)攪擾到后級(jí)負(fù)載，終究致使客戶設(shè)備在發(fā)動(dòng)自檢查時(shí)通不過(guò)。那么是什么因素致使客戶這款電源輸出紋波不正常呢？為了查明真相，我決議運(yùn)用全新的那臺(tái)樣機(jī)做進(jìn)一步測(cè)驗(yàn)，試圖尋覓致使毛病發(fā)作的首惡。
為了防止損壞客戶名貴的樣機(jī)，我決議慎重一些，先帶250W負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)一小時(shí)，然后用紅外線熱成像儀測(cè)驗(yàn)一下客戶電源內(nèi)部熱源散布情況。 測(cè)驗(yàn)成果如第一張附圖所示，情況適當(dāng)不樂(lè)觀。從熱成像掃描相片來(lái)看，全部電源熱量散布很不合理。輸出電容地點(diǎn)的右下角區(qū)域溫度十分高。電源作業(yè)時(shí)如此惡劣的高溫下將會(huì)致使電源內(nèi)部輸出電容壽數(shù)大大縮水。由于電容壽數(shù)完結(jié)時(shí)其容量顯著減小，等效串聯(lián)阻抗也顯著增大，所以致使電源輸出紋波噪聲添加超出其標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)并形成全部設(shè)備體系毛病。
為何在每年的夏秋替換時(shí)節(jié)設(shè)備毛病率要更高一些呢？答案是通過(guò)夏天幾個(gè)月高溫環(huán)境下的運(yùn)用，設(shè)備內(nèi)部電源的輸出電容在內(nèi)部長(zhǎng)時(shí)間高溫環(huán)境影響下很簡(jiǎn)單功能降低，輸出噪聲紋波劣化。一旦開關(guān)電源這么的中心部件呈現(xiàn)問(wèn)題，體系很簡(jiǎn)單受到影響并終究致使全部設(shè)備的毛病。
目前跟著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，市場(chǎng)上各類商品之間功能、本錢、體積和牢靠性等方面的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。因而，作為設(shè)備體系中心元素的電源商品，其重要性將越來(lái)越顯著。那么咱們應(yīng)當(dāng)如何挑選真實(shí)牢靠、安穩(wěn)的電源商品來(lái)防止遇到相似的危害品牌形象的毛病呢？下面咱們以TDK-Lambda公司的一款商品為例，與我們共享一些對(duì)于挑選高牢靠性、長(zhǎng)壽數(shù)電源商品方面的留意點(diǎn)。
CUS350M系列是TDK-Lambda公司全新推出的一款高效率、高牢靠性大功率天然冷卻型醫(yī)療電源商品。這款新商品不依賴風(fēng)扇冷卻，在天然冷卻條件下輸出功率到達(dá)350瓦。能夠輕松滿意各類設(shè)備對(duì)靜音、牢靠性和高功率的需要。其簡(jiǎn)練的規(guī)劃和慎重的熱規(guī)劃使得電源出產(chǎn)愈加便利牢靠，作業(yè)時(shí)電源內(nèi)部要害元器件溫升更低。第二張附圖是CUS350M系列帶350W負(fù)載一小時(shí)條件下，電源內(nèi)部熱源散布情況。比照兩張測(cè)驗(yàn)圖能夠看出，盡管CUS350M系列輸出功率更大（高出40%），可是其內(nèi)部溫升情況卻顯著要好許多。是什么因素致使這兩款商品的體現(xiàn)有如此大的懸殊呢？
作為以高牢靠性著稱的專業(yè)開關(guān)電源品牌，TDK-Lambda對(duì)待商品的情緒一向慎重且謹(jǐn)慎。CUS350M系列高達(dá)94.7%的高效率和杰出合理的規(guī)劃使得電源內(nèi)部一切的電解電容均成功避開發(fā)熱量較大的元器件。這么就確保了作業(yè)過(guò)程中電源內(nèi)部要害元器件的牢靠性和杰出的預(yù)期壽數(shù)。從附圖二能夠看出，CUS350M系列電容周圍溫度都保持在十分杰出的狀況。
綜上所述，越是作業(yè)在相對(duì)惡劣的環(huán)境下，高效率、高牢靠性的長(zhǎng)壽數(shù)專業(yè)開關(guān)電源就越能顯現(xiàn)出本身的杰出品質(zhì)和更高更合理的體系整體性價(jià)比。
| 【上一個(gè)】 電子工程師必看！五大開關(guān)電源EMI抑制策略 | 【下一個(gè)】 開關(guān)電源的測(cè)量中安全性解決方案 |
| ^ 由系統(tǒng)電源可靠性引發(fā)的思考 |