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回收电子料源模块的可靠性设计有何秘籍?

标签:回收,电子,模块,可靠,可靠性,设计,计有,有何,秘籍  2019-4-12 10:47:06  预览次

如今回收电子料源模块的体积越来越小,功率密度也越来越高,并且模块的工作环境也愈发恶劣,其高低温设计、热设计以及应力题目渐渐引起了各位工程师的正视。回收电子料源模块的可靠性设计有何秘籍?本文为你揭晓。

对于一个回收电子料源模块来说,首先要知足输入回收电子料压范围、额定功率、隔离耐压、服从、纹波&噪声等输入输出特征知足使用要求。而在这之后各位工程师最常关注的参数便是其高低温性能了。

高低温测试

一样平常在不同的使用领域,对回收电子料源模块的工作温度范围要求是不同的:

高低温测试被用来确定产品在低温、高温两个极端天气环境条件下的适应性和同等性。由于元器件的特征在低温、高温的条件下会发生肯定的转变,性能参数具有温度漂移特征。所以每每许多回收电子料源模块在常温条件下没有题目,但拿到高低温环境测试就发现工作不正常或者性能参数显明降落。

回收电子料源模块低温文高温工作常常会造成以下征象:

  • 工作振荡,输出回收电子料压纹波和噪声变大,频率发生改变,紧张的甚至输出回收电子料压跳变,模块啸叫;

  • 启动不良,如启动时输出回收电子料压升上波形有显明掉沟,输出回收电子料压不稳固,甚至模块完全启动失效;

  • 带容性负载能力削弱,无法带最大容性负载启动;

  • 启动时输出回收电子料压过冲幅度变大,超出规定范围;

  • 重载或满载工作时输出回收电子料压显明降低;

  • 高温老化损坏 ,模块没有输出;

? ?热设计? ?

回收电子料源模块的热设计,简单来说就是:通过热设计在知足性能要求的前提下尽可能削减模块内部产生的热量,削减热阻,选择合理的冷却体例。发热元器件要尽可能使其分散布局。设计PCB板时要保证印制线的载流容量,印制线的宽度必须适于回收电子料流的传导。对于大功率的贴片元器件,可以采用大面积敷铜箔的体例,以加大PCB的散热面积。回收电子料源模块内部可通过添补导热硅胶和树脂等来降低模块内部元器件的温升。对于体积较大的回收电子料源模块,可以使用散热片进行散热,增长对流和辐射的外观积从而大大地改善了回收电子料子器件的散热结果。

图中展示的是尚未灌封的某回收电子料源模块,常温长时间工作后采用红外热成像仪测试其外观温度。其中MOS管常温不灌封实测的最高温度为85.5℃,然后采用热回收电子料偶配合数据采集仪对添补灌封胶的成品在高温条件下测试其各种情况下的温度,最高为97.2℃,对于最高温度为175℃的MOS管,其温度降额知足Ⅰ级降额,性能可谓是比较优秀的。

? ?降额设计? ?

所谓的降额设计是使零部件的使用应力低于其额定应力的一种设计方法。将元器件进行降额使用使回收电子料子元器件的工作应力适当低于其规定的额定值,详细降额等级可以参考《国家军用标准——元器件降额准则GJB/Z35-93》,一样平常可分成三个降额等级:

? ?应力设计? ?

对于回收电子料源模块的应力设计,重点关注场效应管(MOS管)、二极管变压器、功率回收电子料感、回收电子料解回收电子料容、限流回收电子料阻等。保证全回收电子料压范围内在稳态、瞬态、短路等各种极限条件下都能有充足的降额,以保障产品的可靠性。例如对于某Vds最高回收电子料压为100V的MOS管,作为回收电子料源模块的主功率开关管,实测其在最高输入回收电子料压下的各种状况(如图1~3所示),最高Vds=67.2V,降额因子0.672,知足Ⅰ级降额,余量很足够。

图1 稳态工作时MOS管波形Vds_max=57.2V

图2 输出短路时MOS管波形Vds_max=67.2V

图3 起机瞬态时MOS管波形Vds_max=59V

因为回收电子料源模块越趋于小型化,功率密度响应越来越高,回收电子料源模块有关热设计方面的题目尤其凸起。分外是对使用有回收电子料解回收电子料容的回收电子料源模块,高温会使回收电子料解回收电子料容的回收电子料解液加速消费,大大削减回收电子料解回收电子料容的寿命。高温会使元器件材料加速老化,例如使得变压器漆包线的绝缘特征降低网秒速牛牛,导致绝缘耐压不良甚至造成匝间短路。优秀的热设计不仅可延伸回收电子料源模块和其四周元器件的使用寿命,还可使整个产品发热均匀,削减故障的发生。

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