Meetod lülitustoite töökindluse parandamiseks

Kaks omadust, mis on elektroonikatoodete kvaliteedi jaoks hädavajalikud – tehniline ja töökindlus. Eduka elektroonikatootena mõjutab toote kvaliteeti nende kahe aspekti terviklik tase. Elektroonilise süsteemi olulise komponendina määrab elektrisüsteemi töökindlus kogu süsteemi ohutusnäitajad. Lülitustoiteallikaid kasutatakse nende väiksuse ja kõrge efektiivsuse tõttu laialdaselt erinevates valdkondades. Kuidas aga lülitustoiteallikate töökindlust parandada, on jõuelektroonika tehnoloogia. Oluline pöördepunkt sammudes.

1. Elektromagnetilise ühilduvuse (EMC) projekteerimistehnoloogia

Lülitustoiteallikas kasutab enamasti impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) tehnoloogiat. Impulsi lainekuju on ristkülikukujuline ning selle tõusvad ja langevad servad sisaldavad suurt hulka harmoonilisi komponente. Lisaks tekitab väljundalaldi vastupidine taastumine ka elektromagnetilisi häireid (EMI), mis on mõju. Ebasoodsad töökindluse tegurid muudavad süsteemi elektromagnetilise ühilduvuse oluliseks probleemiks. Elektromagnetiliste häirete tekitamiseks on kolm vajalikku tingimust: häirete allikas, edastuskeskkond, tundlik vastuvõtuseade ja elektromagnetilise ühilduvuse konstruktsioon peab hävitama ühe neist kolmest tingimusest.

Lülitustoiteallika jaoks on häirete allikas peamiselt summutatud ja häirete allikas on koondatud lülitusahelasse ja väljundalaldi ahelasse. Kasutatavad tehnoloogiad hõlmavad filtreerimistehnoloogiat, paigutus- ja juhtmestikutehnoloogiat, varjestustehnoloogiat, maandustehnoloogiat ja tihendustehnoloogiat.

2, toiteseadmete töökindlus termilise disaini tehnoloogia

Eksperdid tõid välja, et lisaks elektripingele on temperatuur üks olulisemaid seadmete töökindlust mõjutavaid tegureid. Statistika näitab, et iga 2 kraadise elektroonikakomponentide temperatuuri tõusu korral väheneb töökindlus 10 võrra; kui temperatuur tõuseb 50 kraadi võrra, pikeneb eluiga ainult 25 1/6 kraadi juures. Temperatuuri mõju tõttu on vaja võtta tehnilisi meetmeid, et piirata šassii ja komponentide temperatuuri tõusu - termiline disain. Soojusdisaini põhimõte on vähendada soojuse teket, st valida paremaid juhtimismeetodeid ja -tehnoloogiaid, nagu faasinihke juhtimistehnoloogia, sünkroonse alaldi tehnoloogia jne, lisaks valida väikese võimsusega seadmed, vähendada nende arvu. soojust tootvatest seadmetest ja suurendada Jäme joone laius suurendab toiteallika efektiivsust. Teine eesmärk on soojuse hajumise tõhustamine, st juhtivuse, kiirguse, konvektsioonitehnoloogia kasutamine soojuse ülekandmiseks, sealhulgas radiaatori disain, õhkjahutus (looduslik konvektsioon ja sundõhujahutus), vedelikjahutus (vesi, õli), termoelektriline jahutus disain, soojustoru disain ja nii edasi. Sundõhkjahutuse soojuseraldus on rohkem kui kümme korda suurem kui loomulik jahutus, kuid on vaja suurendada ventilaatorit, ventilaatori toiteallikat, blokeerimisseadet jne. Projekteerimisel tuleks soojuse hajumise meetod valida vastavalt tegelikule olukorrale.

3. Lülitustoiteallika elektrilise töökindluse inseneri projekteerimise tehnoloogia

Võimsusteguri korrigeerimise tehnoloogia puhul on tegemist konkreetselt sellega, et lülitustoiteallika harmooniline vool saastab elektrivõrku ja häirib teisi levinud võrguseadmeid, mistõttu võib kolmefaasilise neljajuhtmelise süsteemi neutraalvool olla liiga suur. , põhjustades õnnetuse. Üldine lahendus on võimsusteguri korrigeerimise tehnoloogiaga lülitustoiteallika kasutuselevõtt.

Kaitseahelate osas tuleks toiteallika usaldusväärseks toimimiseks erinevates karmides keskkondades projekteerimisel lisada erinevaid kaitselülitusi nagu liigpingekaitse, üle- ja alapinge, ülekoormus, lühis ja ülekuumenemine.

Juhtimisstrateegia valikul on see tagatud keskmise ja väikese võimsusega toiteallikaga. Praeguse režiimi PWM-juhtimine on laialdaselt kasutatav meetod. Alalis-alalisvoolu muunduris saab väljundi pulsatsiooni juhtida 10 mV juures, mis on pingetüüpi juhtimiseks tavalisest toiteallikast parem. Kõva lülitustehnoloogia on piiratud lülituskadudega, lülitussagedus on üldiselt alla 350 kHz; pehme lülitustehnoloogia on panna lülitusseade lülituma nullpinge või nullvoolu olekuga, lülituskadu on null, nii et lülitussagedust saab tõsta megahertsi tasemele. Seda tehnoloogiat kasutatakse peamiselt suure võimsusega süsteemides, mis on vähese võimsusega süsteemides vähem levinud.

Toiteallika režiimi jaoks jaguneb see üldiselt tsentraliseeritud toitesüsteemiks ja hajutatud toiteallikaks. Kaasaegsed elektrielektroonikasüsteemid kasutavad kõrge töökindlusega seadmete nõuete täitmiseks üldiselt hajutatud toitesüsteeme.

Kuna komponendid määravad otseselt toiteallika töökindluse, on komponentide valik eriti oluline. Komponentide tõrked koonduvad peamiselt järgmistesse nelja punkti: tootmiskvaliteedi probleemid, seadme töökindluse probleemid, disainiprobleemid ja kadudega seotud probleemid. Sellele tuleb kasutamisel pöörata piisavalt tähelepanu.

Vooluahela topoloogia jaoks kasutab lülitustoiteallikas üldiselt kaheksat tüüpi topoloogiat, näiteks ühe otsaga edasi-tüüpi, ühe otsaga tagasipööramise tüüp, kahe toruga edasi-tüüpi tüüp, kahe ühe otsaga päritüüp, kahekordne edasi-tüüpi tüüp, push-pull-tüüp. , poolsild ja täissild. Nende hulgas on kahe toruga edasi-ergastatud, kahekordse ergastusega ja poolsildahelate lülitusrõhk ainult sisendtoitepinge ning 600 V lülitustoru on suhteliselt lihtne valida, kui 60 alandatakse ja seal on pole probleemi ühesuunalise polarisatsiooni küllastumisega. Üldiselt kasutatakse neid kolme topoloogiat laialdaselt kõrgepinge sisendahelates.