Perjungiamojo maitinimo patikimumo didinimo metodas

Dvi savybės, kurios yra būtinos elektroninių gaminių kokybei – techninė ir patikimumas. Kaip sėkmingas elektroninis gaminys, visapusiškas šių dviejų aspektų lygis turi įtakos produkto kokybei. Elektros energijos sistemos patikimumas, kaip svarbus elektroninės sistemos komponentas, lemia visos sistemos saugumą. Perjungiamieji maitinimo šaltiniai yra plačiai naudojami įvairiose srityse dėl savo mažo dydžio ir didelio efektyvumo. Tačiau kaip pagerinti perjungiamųjų maitinimo šaltinių patikimumą yra galios elektroninė technologija. Svarbus žingsniavimo lūžis.

1. Elektromagnetinio suderinamumo (EMS) projektavimo technologija

Perjungiamas maitinimo šaltinis dažniausiai naudoja impulsų pločio moduliavimo (PWM) technologiją. Impulso bangos forma yra stačiakampė, o jos kylančiose ir besileidžiančiose briaunose yra daug harmoninių komponentų. Be to, išėjimo lygintuvo atvirkštinis atkūrimas taip pat sukuria elektromagnetinius trukdžius (EMI), kurie yra įtaka. Dėl nepalankių patikimumo veiksnių sistemos elektromagnetinis suderinamumas tampa svarbia problema. Yra trys būtinos sąlygos elektromagnetiniams trukdžiams generuoti: trukdžių šaltinis, perdavimo terpė, jautrus priėmimo blokas, o EMC konstrukcija turi sunaikinti vieną iš šių trijų sąlygų.

Perjungiamojo maitinimo šaltinio trikdžių šaltinis daugiausia slopinamas, o trikdžių šaltinis yra sutelktas perjungimo grandinėje ir išėjimo lygintuvo grandinėje. Naudojamos technologijos apima filtravimo technologiją, išdėstymo ir laidų technologiją, ekranavimo technologiją, įžeminimo technologiją ir sandarinimo technologiją.

2, elektros įrangos patikimumo šiluminio projektavimo technologija

Ekspertai atkreipė dėmesį, kad be elektros įtampos, temperatūra yra vienas iš svarbiausių veiksnių, turinčių įtakos įrangos patikimumui. Statistika rodo, kad kas 2 laipsniais pakilus elektroninių komponentų temperatūrai, patikimumas sumažėja 10; kai temperatūra pakyla 50 laipsnių, tarnavimo laikas pakyla tik 25 1/6 laipsniu . Dėl temperatūros įtakos būtina imtis techninių priemonių važiuoklės ir komponentų temperatūros kilimui apriboti – šiluminė konstrukcija. Šiluminio projektavimo principas yra sumažinti šilumos gamybą, tai yra pasirinkti geresnius valdymo būdus ir technologijas, tokias kaip fazių poslinkio valdymo technologija, sinchroninio ištaisymo technologija ir kt., be to, pasirinkti mažos galios įrenginius, sumažinti skaičių. šilumą generuojančių įrenginių, ir padidinti Nelygios linijos plotis padidina maitinimo efektyvumą. Antrasis yra padidinti šilumos išsklaidymo, ty laidumo, spinduliuotės, konvekcijos technologijos naudojimą šilumai perduoti, įskaitant radiatorių dizainą, oro aušinimo (natūrali konvekcija ir priverstinis oro aušinimas) dizainą, skysčių aušinimo (vanduo, alyva) dizainą, termoelektrinį dizainą. aušinimo dizainas, šilumos vamzdžio dizainas ir pan. Priverstinio oro aušinimo šilumos išsklaidymas yra daugiau nei dešimt kartų didesnis nei natūralaus aušinimo, tačiau būtina padidinti ventiliatorių, ventiliatoriaus maitinimą, blokavimo įtaisą ir tt Projektuojant šilumos išsklaidymo būdą reikia pasirinkti pagal faktinę situaciją.

3. Perjungiamojo maitinimo elektros patikimumo inžinerinio projektavimo technologija

Galios koeficiento korekcijos technologija yra būtent tai, kad perjungiamojo maitinimo šaltinio harmoninė srovė teršia elektros tinklą ir trukdo kitai įprastai tinklo įrangai, todėl trifazės keturių laidų sistemos nulinė srovė gali būti per didelė. , sukelia avariją. Bendras sprendimas yra perjungti maitinimo šaltinį su galios koeficiento korekcijos technologija.

Kalbant apie apsaugos grandines, norint, kad maitinimas patikimai veiktų įvairiose atšiauriose aplinkose, projektuojant reikia pridėti įvairias apsaugos grandines, tokias kaip apsauga nuo viršįtampių, viršįtampių ir žemos įtampos, perkrovos, trumpojo jungimo ir perkaitimo.

Pasirinkus valdymo strategiją, ji siejama su vidutinės ir mažos galios maitinimo šaltiniu. Srovės režimo PWM valdymas yra plačiai naudojamas metodas. DC-DC keitiklyje išėjimo pulsaciją galima valdyti esant 10 mV, o tai yra pranašesnė už įprastą maitinimo šaltinį, skirtą įtampos tipo valdymui. Kietojo perjungimo technologiją riboja perjungimo nuostoliai, perjungimo dažnis paprastai yra mažesnis nei 350 kHz; minkšto perjungimo technologija yra priversti perjungimo įrenginį perjungti esant nulinei įtampai arba nulinei srovės būsenai, suvokti, kad perjungimo nuostoliai yra lygūs nuliui, kad perjungimo dažnis galėtų būti padidintas iki megahercų lygio. Ši technologija daugiausia naudojama didelės galios sistemose, kurios mažiau paplitusios mažos galios sistemose.

Maitinimo režimui jis paprastai skirstomas į centralizuotą maitinimo sistemą ir paskirstytą maitinimo šaltinį. Šiuolaikinės galios elektroninės sistemos paprastai naudoja paskirstytas maitinimo sistemas, kad atitiktų didelio patikimumo įrangos reikalavimus.

Kadangi komponentai tiesiogiai lemia maitinimo patikimumą, komponentų pasirinkimas yra ypač svarbus. Komponentų gedimai daugiausia sutelkti į šiuos keturis taškus: gamybos kokybės problemos, įrenginio patikimumo problemos, dizaino problemos ir nuostolių problemos. Naudojant tai turėtų būti skiriama pakankamai dėmesio.

Grandinės topologijos atveju perjungiamas maitinimo šaltinis paprastai naudoja aštuonių tipų topologijas, tokias kaip vienpusis pirminis tipas, vieno galo atbulinis tipas, dviejų vamzdžių pirmyn tipas, dvigubas vieno galo į priekį tipas, dvigubas pirminis tipas, stumiamasis tipas. , pusiau tiltas ir visas tiltas. Tarp jų, dvigubo vamzdžio priekinio sužadinimo, dvigubo sužadinimo ir pusiau tilto grandinių perjungimo slėgis yra tik įvesties maitinimo įtampa, ir palyginti lengva pasirinkti 600 V perjungimo vamzdį, kai 60 sumažina, ir yra nėra vienakryptės poliarizacijos prisotinimo problemos. Apskritai šios trys topologijos plačiai naudojamos aukštos įtampos įvesties grandinėse.