開(kāi)關(guān)電源可靠性設(shè)計(jì)研究

　?。?)設(shè)計(jì)問(wèn)題

　　首先是恰當(dāng)?shù)剡x用合適的元器件：

①盡量選用硅半導(dǎo)體器件，少用或不用鍺半導(dǎo)體器件。

　?、诙嗖捎眉呻娐?，減少分立器件的數(shù)目。

　?、坶_(kāi)關(guān)管選用MOSFET能簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電路，減少損耗。

　　④輸出整流管盡量采用具有軟恢復(fù)特性的二極管。

　?、輵?yīng)選擇金屬封裝、陶瓷封裝、玻璃封裝的器件。禁止選用塑料封裝的器件。

　?、藜呻娐繁仨毷且活惼坊蛘呤欠螹IL－M－38510、MIL－S－19500標(biāo)準(zhǔn)B－1以上質(zhì)量等級(jí)的軍品。

　?、咴O(shè)計(jì)時(shí)盡量少用繼電器，確有必要時(shí)應(yīng)選用接觸良好的密封繼電器。

　?、嘣瓌t上不選用電位器，必須保留的應(yīng)進(jìn)行固封處理。

　?、嵛针娙萜髋c開(kāi)關(guān)管和輸出整流管的距離應(yīng)當(dāng)很近，因流過(guò)高頻電流，故易升溫，所以要求這些電容器具有高頻低損耗和耐高溫的特性。

　　在潮濕和鹽霧環(huán)境下，鋁電解電容會(huì)發(fā)生外殼腐蝕、容量漂移、漏電流增大等情況，所以在艦船和潮濕環(huán)境，最好不要用鋁電解電容。由于受空間粒子轟擊時(shí)，電解質(zhì)會(huì)分解，所以鋁電解電容也不適用于航天電子設(shè)備的電源中。

　　鉭電解電容溫度和頻率特性較好，耐高低溫，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，性能穩(wěn)定可靠，但鉭電解電容較重、容積比低、不耐反壓、高壓品種(>125V)較少、價(jià)格昂貴。

　　關(guān)于降額設(shè)計(jì)：

　　電子元器件的基本失效率取決于工作應(yīng)力(包括電、溫度、振動(dòng)、沖擊、頻率、速度、碰撞等)。除個(gè)別低應(yīng)力失效的元器件外，其它均表現(xiàn)為工作應(yīng)力越高，失效率越高的特性。為了使元器件的失效率降低，所以在電路設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行降額設(shè)計(jì)。降額程度，除可靠性外還需考慮體積、重量、成本等因素。不同的元器件降額標(biāo)準(zhǔn)亦不同，實(shí)踐表明，大部分電子元器件的基本失效率取決于電應(yīng)力和溫度，因而降額也主要是控制這兩種應(yīng)力，以下為開(kāi)關(guān)電源常用元器件的降額系數(shù)：

　?、匐娮璧墓β式殿~系數(shù)在0.1～0.5之間。

　?、诙O管的功率降額系數(shù)在0.4以下，反向耐壓在0.5以下。

　?、郯l(fā)光二極管電壓降額系數(shù)在0.6以下，功率降額系數(shù)在0.6以下。

　?、芄β书_(kāi)關(guān)管電壓降額系數(shù)在0.6以下，電流降額系數(shù)在0.5以下。

　?、萜胀ㄤX電解電容和無(wú)極性電容的電壓降額系數(shù)在0.3～0.7之間。

　?、捭g電容的電壓降額系數(shù)在0.3以下。

　?、唠姼泻妥儔浩鞯碾娏鹘殿~系數(shù)在0.6以下。

　?。?)損耗問(wèn)題

圖1 形成電磁干擾的三個(gè)條件

圖2開(kāi)關(guān)電源濾波器示意圖