由系统电源可靠性引发的思考

几天前,有一位新客户打电话向咱们求助说他们的设备卖出去一两年以内常常简单呈现设备发动后自检查通不过的毛病。并且从统计数据来看,每年的夏秋替换时节的毛病率显着要高于别的时刻的毛病率。莫非是时节替换搞的鬼?他们的工程师尝试了许多办法终究发现只要替换一台新电源,设备毛病就会消除。然而更奇怪的是换下来的电源外观看不出任何问题,并且也能正常输出直流电压。那么到底是什么因素形成设备毛病呢?带着疑问,我访问了客户并进一步了解详细情况。
  首次看到客户设备,十分惊奇其内部紧凑拥堵的规划。本来为了到达比上一代商品体积缩小30%的方针,客户不得不挑选将电源安装在设备内部旁边面一个十分狭小的空间内,其设备内部电源周围上下左右空间均十分有限。由于电源放置在设备旁边面,设备内部体系风也简直吹不到电源。客户设备满载条件下,请求输出功率到达300瓦。看到这儿我大致能够猜出客户体系起毛病的因素了。本来在如此恶劣的运用环境,一旦不小心挑选的电源商品规划上存在短板,就会很简单致使体系牢靠性降低并引起一系列相关的毛病发作。
  为了验证我的猜测,我向客户借来两台他们设备内部运用的某品牌电源样品,其间一台是从毛病设备上拆下来的,另一台是全新样品。我将借来的电源样品带回实验室对这两台电源做了简单的电气和牢靠性功能评价。评价成果显现,毛病设备上拆下来的那台电源尽管也能作业,可是输出纹波严峻超支,而那台全新样品的输出纹波则体现正常。设备内部电源假如输出纹波噪声严峻超支将会搅扰到后级负载,终究致使客户设备在发动自检查时通不过。那么是什么因素致使客户这款电源输出纹波不正常呢?为了查明真相,我决议运用全新的那台样机做进一步测验,试图寻觅致使毛病发作的首恶。

  为了防止损坏客户名贵的样机,我决议慎重一些,先带250W负载运转一小时,然后用红外线热成像仪测验一下客户电源内部热源散布情况。 测验成果如第一张附图所示,情况适当不乐观。从热成像扫描相片来看,全部电源热量散布很不合理。输出电容地点的右下角区域温度十分高。电源作业时如此恶劣的高温下将会致使电源内部输出电容寿数大大缩水。由于电容寿数完结时其容量显着减小,等效串联阻抗也显著增大,所以致使电源输出纹波噪声添加超出其标准目标并形成全部设备体系毛病。
  为何在每年的夏秋替换时节设备毛病率要更高一些呢?答案是通过夏天几个月高温环境下的运用,设备内部电源的输出电容在内部长时间高温环境影响下很简单功能降低,输出噪声纹波劣化。一旦开关电源这么的中心部件呈现问题,体系很简单受到影响并终究致使全部设备的毛病。
  目前跟着经济和技术水平的不断进步,市场上各类商品之间功能、本钱、体积和牢靠性等方面的竞争也日趋激烈。因而,作为设备体系中心元素的电源商品,其重要性将越来越显着。那么咱们应当如何挑选真实牢靠、安稳的电源商品来防止遇到相似的危害品牌形象的毛病呢?下面咱们以TDK-Lambda公司的一款商品为例,与我们共享一些对于挑选高牢靠性、长寿数电源商品方面的留意点。
  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却型医疗电源商品。这款新商品不依赖风扇冷却,在天然冷却条件下输出功率到达350瓦。能够轻松满意各类设备对静音、牢靠性和高功率的需要。其简练的规划和慎重的热规划使得电源出产愈加便利牢靠,作业时电源内部要害元器件温升更低。第二张附图是CUS350M系列带350W负载一小时条件下,电源内部热源散布情况。比照两张测验图能够看出,尽管CUS350M系列输出功率更大(高出40%),可是其内部温升情况却显着要好许多。是什么因素致使这两款商品的体现有如此大的悬殊呢?

  作为以高牢靠性著称的专业开关电源品牌,TDK-Lambda对待商品的情绪一向慎重且谨慎。CUS350M系列高达94.7%的高效率和杰出合理的规划使得电源内部一切的电解电容均成功避开发热量较大的元器件。这么就确保了作业过程中电源内部要害元器件的牢靠性和杰出的预期寿数。从附图二能够看出,CUS350M系列电容周围温度都保持在十分杰出的状况。
  综上所述,越是作业在相对恶劣的环境下,高效率、高牢靠性的长寿数专业开关电源就越能显现出本身的杰出品质和更高更合理的体系整体性价比。


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