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选择可靠性电源模块的标准
发布时间:2018-03-27   点击次数:288次
   选择可靠性电源模块的标准
  电源作为电路系统的“心脏”,其重要性是显而易见的。在选择电源模块时,除了要考虑输入电压范围、额定功率、隔离耐压、效率、纹波&噪声等性能特性外,还需针对其高低温性能和降额设计进行可靠性测试。
  电源可以说是电路系统的“心脏”,为各级电路提供“血液”,其重要性是显而易见的。那么如何有效的选择一款高性能高可靠性的电源模块呢?我们首先会关注电源模块的输入电压范围、额定功率、隔离耐压、效率、纹波&噪声等输入输出特性,判断是否满足自己的使用要求,甚至参照数据手册一一对照测试各项指标,判断是否和宣称的一致。但对于电源模块的可靠性来说,做完这些还是远远不够的,还有两个方面是需要深挖测试的,那就是高低温性能和降额设计。
  一、高低温性能
  一般在不同的使用领域,对电源模块的工作温度范围要求各异:
  高低温测试是用来确定产品在低温、高温两个极端气候环境条件下的适应性和一致性,检查设计余量是否足够。因为元器件的特性在低温、高温的条件下会发生一定的变化,性能参数具有温度漂移特性。所以往往很多电源模块在常温测试通过,一旦拿到高低温环境测试就发现工作不正常或者性能参数明显下降。同时通过长时间高温老化可以使元器件的缺陷、焊接和装配等生产过程中存在的隐患提前暴露出来。
  电源模块常见的低温和高温不良的现象有:
  1、工作振荡,输出电压纹波和噪声变大,频率发生改变,严重的甚至输出电压跳变,模块啸叫。
  2、启动不良,如启动时输出电压升上波形有明显掉沟,输出电压不稳定,甚至模块完全启动失效。
  3、带容性负载能力减弱,无法带zui大容性负载启动。
  4、启动时输出电压过冲幅度变大,超出规定范围。
  5、重载或满载工作时输出电压明显降低。
  6、高温老化损坏,模块没有输出。
  所以,可靠性高的电源模块必须保证在高低温等极端条件下工作正常,满足性能参数要求。
  二、降额设计
  降额设计是将元器件进行降额使用,就是使电子元器件的工作应力适当低于其规定的额定值,降额使用的器件可延缓和减小其退化,提高了器件的可靠性,从而也提高了模块的可靠性。电子元器件的故障率对电压应力、电流应力和温度应力比较敏感,所以降额设计主要也是针对这三个方面。电子元器件的降额等级可以参考《国家军用标准——元器件降额准则GJB/Z35-93》,一般可分成三个降额等级:
  (1)Ⅰ级降额:I级降额是zui大的降额,适用于设备故障将会危及安全,导致任务失败和造成严重经济损失的情况。
  (2)Ⅱ级降额:工作应力减小对元器件可靠性增长有明显效益,适用于设备故障会使工作任务降级,或需支付不合理的维修费用。
  (3)Ⅲ级降额:Ⅲ级降额是zui小的降额,相对来说元器件成本也较低。适用于设备故障对工作任务的完成只有小的影响,或可迅速、经济地加以修复。

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