努力提高开关电源的可靠性
Inprove the Reliability of Switch Power Supply
郭宇 中兴通讯股份有限公司
Guo Yu, ZTE Corporation
摘要:开关电源在工作过程中,一是内部的器件工作在大电流,高电压应力的开关状态,运行环境非常恶劣,同时,在运行过程中会受到各种外界因素的影响.因此,如何减少设计缺陷,保证开关电源可靠性就成为开关电源设计的重要方面.本文通过对开关电源外界影响的分析,介绍了测试需要考虑的内容.
关键词:HALT试验 雷击浪涌 谐波
Abstract: When the switch power supply is working, due to the switching condition of the high-current high-voltage stress the internal components will be exposed to tough operating environment and also its operation will be affected by external factors. Thus, it is an important aspect for designing of switch power supply to reduce design flaws and ensure its reliability. The article introduces factors to be concerned for testing, following the analysis of external influences toward switch power supply.
Keywords: HALT Test, Lighting surge, Harmonic
[中图分类号]TN86 [文献标识码] A 文章编号:1561-0349(2010)11-
概述
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源.在开关电源当中,开关管工作在大电流,高电压的开通和关断状态,开关管承受很大的电压电流应力,同时在电源内部产生很大的电磁干扰.开关电源的输入电压,也会经常出现大幅度的波动,负载也会出现频繁的变动,同时,开关电源中的开关管,整流管和磁性元件,会产生大量的热量,导致整个电源的温度升高.因此,开关电源能否在外部条件频繁变化时保持稳定可靠的工作,是开关电源设计过程中需要重点考虑的问题,而在研发过程中对开关电源的测试,则是发现问题,解决问题的关键.下面对测试工作的开展进行探讨,以保证开关电源的高可靠性.
测试组织
测试工作应该是产品研发过程中的重要一环.要做好测试工作,首先要有比较好的测试组织.它应该具备以下的条件.
⑴ 要有一个稳定的,独立的测试团队.测试团队的成员要有良好的专业素质,扎实的理论基础,广泛的知识面和丰富的实践经验.
⑵ 测试团队的工作应该保持相对的独立性,即,团队的测试设计,测试过程,测试方法,测试内容等方面保持独立性,不应受到来自项目等其他方面的干扰.
⑶ 要有基于需求和可靠性要求的测试设计过程.
⑷ 要形成一套完整的测试规范,保证测试结果的一致性和可重复性.
⑸ 要有完整的测试故障管理规范,保证测试故障的解决.
测试内容
开关电源在实际的运行当中,能否长期稳定可靠的工作,外界因素的影响是非常关键的.因此,在研发过程当中,需要对外界的各种影响因素进行模拟测试和分析,才能保证电源能够适应外界各种因素的变化,提供高质量的电源输出.下面,通过对开关电源的外界影响因素的分析,来考虑综合测试的内容.
环境温度和湿度的影响
环境温度和湿度是影响电子产品,也是影响开关电源的最重要的外界因素.环境温度的升高,不仅会使电源内部元器件的性能产生变化,同时,会使器件的温度升高,降低元器件的使用寿命,尤其是,开关电源内部存在大量的发热器件,严格控制器件的温升,是保证开关电源长期稳定可靠工作的重要保证.
其次,温度的升高,会导致开关器件承受电压电流应力的能力大大降低.因此,在高温条件下如何保证器件在各种工作条件下的应力,也是首要考虑的内容.
另外,电解电容,钽电容,瓷片电容等电容器件在低温环境下性能会变差.因此,低温环境中各项指标,功能是否依然满足设计要求,也要引起足够的重视.
电网的影响

下一页