Sposób poprawy niezawodności zasilacza impulsowego

Dwie cechy niezbędne dla jakości produktów elektronicznych – techniczna i niezawodność. Jako udany produkt elektroniczny, kompleksowy poziom obu aspektów wpływa na jakość produktu. Jako ważny element systemu elektronicznego, niezawodność systemu zasilania determinuje bezpieczeństwo całego systemu. Zasilacze impulsowe są szeroko stosowane w różnych dziedzinach ze względu na ich niewielkie rozmiary i wysoką wydajność. Jednak sposobem na poprawę niezawodności zasilaczy impulsowych jest technologia energoelektroniczna. Ważny punkt zwrotny w kroczeniu.

1. Technologia projektowania kompatybilności elektromagnetycznej (EMC).

Zasilacze impulsowe wykorzystują głównie technologię modulacji szerokości impulsu (PWM). Przebieg impulsu jest prostokątny, a jego zbocza narastające i opadające zawierają dużą liczbę składowych harmonicznych. Ponadto odwrotne odzyskiwanie prostownika wyjściowego generuje również zakłócenia elektromagnetyczne (EMI), które mają wpływ. Niekorzystne czynniki niezawodności sprawiają, że ważnym zagadnieniem jest kompatybilność elektromagnetyczna systemu. Istnieją trzy warunki niezbędne do wygenerowania zakłóceń elektromagnetycznych: źródło zakłóceń, medium transmisyjne, czuły moduł odbiorczy, a konstrukcja EMC zakłada zniszczenie jednego z tych trzech warunków.

W przypadku zasilacza impulsowego źródło zakłóceń jest głównie tłumione, a źródło zakłóceń jest skoncentrowane w obwodzie przełączającym i obwodzie prostownika wyjściowego. Zastosowane technologie obejmują technologię filtrowania, technologię układu i okablowania, technologię ekranowania, technologię uziemiania i technologię uszczelniania.

2, technologia projektowania termicznego niezawodności sprzętu energetycznego

Eksperci wskazali, że obok naprężeń elektrycznych jednym z najważniejszych czynników wpływających na niezawodność sprzętu jest temperatura. Statystyki pokazują, że na każde 2 stopnie wzrostu temperatury elementów elektronicznych niezawodność spada o 10; gdy temperatura wzrasta o 50 stopni, żywotność wzrasta tylko o 25 1/6 o stopień. Ze względu na wpływ temperatury konieczne jest podjęcie środków technicznych ograniczających wzrost temperatury podwozia i podzespołów – konstrukcja termiczna. Zasadą projektowania cieplnego jest ograniczenie wytwarzania ciepła, czyli dobór lepszych metod i technologii sterowania, takich jak technologia kontroli przesunięcia fazowego, technologia prostowania synchronicznego itp., ponadto dobór urządzeń małej mocy, zmniejszenie liczby urządzeń wytwarzających ciepło i zwiększyć szerokość szorstkiej linii zwiększa wydajność zasilacza. Drugim jest usprawnienie odprowadzania ciepła, czyli wykorzystanie technologii przewodzenia, promieniowania, konwekcji do przenoszenia ciepła, w tym konstrukcja grzejnika, konstrukcja chłodzenia powietrzem (konwekcja naturalna i chłodzenie powietrzem wymuszonym), konstrukcja chłodzenia cieczą (woda, olej), konstrukcja termoelektryczna projekt chłodzenia, projekt rurki cieplnej i tak dalej. Rozpraszanie ciepła przez wymuszone chłodzenie powietrzem jest ponad dziesięciokrotnie większe niż w przypadku chłodzenia naturalnego, ale konieczne jest zwiększenie wentylatora, zasilania wentylatora, urządzenia blokującego itp. Podczas projektowania należy wybrać metodę rozpraszania ciepła w zależności od rzeczywistej sytuacji.

3. Technologia projektowania inżynierii niezawodności zasilania impulsowego

W przypadku technologii korekcji współczynnika mocy chodzi w szczególności o to, że prąd harmoniczny zasilacza impulsowego zanieczyszcza sieć energetyczną i zakłóca inne popularne urządzenia sieciowe, co może powodować zbyt duży prąd neutralny trójfazowego układu czteroprzewodowego , powodując wypadek. Ogólnym rozwiązaniem jest zastosowanie zasilacza impulsowego z technologią korekcji współczynnika mocy.

Jeśli chodzi o obwody zabezpieczające, aby zasilacz działał niezawodnie w różnych trudnych warunkach, podczas projektowania należy dodać różne obwody zabezpieczające, takie jak ochrona przed przepięciami, przepięciami i podnapięciami, przeciążeniem, zwarciem i przegrzaniem.

Wybór strategii sterowania opiera się na zasilaczach średniej i małej mocy. Sterowanie PWM w trybie prądowym jest powszechnie stosowaną metodą. W przetwornicy DC-DC tętnienie wyjściowe można kontrolować przy napięciu 10 mV, co jest wartością wyższą niż w przypadku konwencjonalnego zasilacza do sterowania napięciowego. Technologia twardego przełączania jest ograniczona stratami przełączania, częstotliwość przełączania jest zwykle niższa niż 350 kHz; Technologia miękkiego przełączania polega na tym, że urządzenie przełączające przełącza się przy zerowym napięciu lub zerowym stanie prądu, przy czym strata przełączania wynosi zero, dzięki czemu częstotliwość przełączania może zostać podniesiona do poziomu megaherców. Technologia ta stosowana jest głównie w systemach dużej mocy, które są mniej powszechne w systemach małej mocy.

W przypadku trybu zasilania ogólnie dzieli się go na scentralizowany system zasilania i rozproszone zasilanie. Nowoczesne systemy energoelektroniczne zazwyczaj wykorzystują rozproszone systemy zasilania, aby spełnić wymagania sprzętu o wysokiej niezawodności.

Ponieważ podzespoły bezpośrednio decydują o niezawodności zasilacza, dobór podzespołów jest szczególnie ważny. Awarie komponentów koncentrują się głównie w następujących czterech punktach: problemy z jakością produkcji, problemy z niezawodnością urządzenia, problemy projektowe i problemy ze stratami. Należy zwrócić na to odpowiednią uwagę podczas użytkowania.

W przypadku topologii obwodu zasilacz impulsowy zazwyczaj przyjmuje osiem rodzajów topologii, takich jak jednostronny typ do przodu, jednostronny typ typu flyback, dwururowy typ do przodu, podwójny jednostronny typ do przodu, podwójny typ do przodu, typ push-pull , półmostkowy i pełny mostek. Wśród nich ciśnienie przełączania dwururowych obwodów wzbudzonych do przodu, podwójnie wzbudzonych i półmostkowych jest tylko wejściowym napięciem zasilania i stosunkowo łatwo jest wybrać lampę przełączającą 600 V, gdy wartość znamionowa wynosi 60, i nie ma nie ma problemu nasycenia polaryzacji jednokierunkowej. Ogólnie rzecz biorąc, te trzy topologie są szeroko stosowane w obwodach wejściowych wysokiego napięcia.