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              如何設計和測試高可靠性電源模塊?

              2019-05-16 10:50:00

              怎么樣設計高可靠性電源模塊和進行高可靠性電源模塊測試?


              電源模塊是一種可以直接安裝在電路板上的電源單元。 其特點是可以為專用集成電路(ASIC)、數字信號處理(DSP)、微處理器、存儲器、現場可編程門陣列(FPGA)等數字或模擬負載供電。


              開關電源其實可分為AC/DC和DC/DC兩大類。 DC/DC變換器采用了模塊化設計,施工技術和生產工藝在國內外成熟標準化,得到用戶的認可,更模塊化的過程中存在復雜的技術和工藝制造問題。


              電源模塊一般指AC/DC和DC/DC轉換器。 電路中常用的直流電源轉換器模塊作為現代科技產品的電源部分,已成為關鍵部件之一。 一、功率模塊廣泛應用于交換設備、接入設備、蜂窩無線電、微波通信、光傳輸、路由器等通信領域,以及汽車電子、航空航天等。 電源模塊的可靠性極大地影響了設備的可靠性,因此電源模塊的可靠性成為保證所有參數和性能的前提。 影響電源模塊可靠性的主要因素有:設計思路、產品工藝、測試方法、材料、使用不當等。


              EMC測試

              設計理念、產品技術、測試方法和材料均由功率模塊的制造商控制,因此制造商的工程師在產品開發和建設過程中應盡可能多地優化指標,以確保產品的高可靠性。 EMC測試和認證


              產品工藝是指產品的質量在產品的制造和儲存過程中沒有受到影響,例如電源制造過程中不注意靜電保護會導致組件損壞率增加,從而增加電源的使用壽命和可靠性受到損害。存放時應注意防潮、防高低溫、防靜電等。


              通過做一些相關的系統測試,可以在出現問題之前檢查電源,防止使用過程影響設備。由于電源是集成電路,材質的選擇也是一個問題,好材質自然有好品質。



              一、電源模塊可靠性測試方法:


              1. 短路測試


              開路短路測試(讓電源從空載到短路重復測試)、滿載短路測試(讓電源從滿載繼續工作到短路測試)、短路- 電路調試(讓電源從短路到開機重復測試)。



              2. 開關機測試


              市電輸入、過壓輸入、欠壓輸入、大負載電源模塊,15秒斷電5秒繼續工作。



              3.輸入瞬態高壓測試


              標稱電壓輸入,用示波器記錄高壓循環次數,供電單元滿載運行,疊加電壓連續跳變。



              4. 輸入功率不穩定的輸出端動態負載測試


              輸入電壓設置為不穩定跳躍,輸出設置為大負載和空載跳躍并繼續運行。



              5. 電源波形測試


              模擬電壓尖峰、毛刺和諧波等電壓輸入,測試電源的性能和參數,并檢查組件和其他問題和答案。



              6. 電壓測試


              測試各種工作過電壓并查看過電壓對器件的影響。

              電池檢測


              7、高低溫測試


              由于元件在高低溫條件下的性能參數會出現異常,長期的測試可以揭示產品的隱患。



              8.絕緣強度測試


              根據產品的絕緣強度增加數值,不斷測試并確定極限和異常情況。



              9.抗干擾測試


              使用 EFT,可以將干擾抑制電壓設置為不同的電壓等級,并可以繼續進行浪涌抑制測試。



              10.輸入低電壓測試


              測試電源模塊的持續低電壓輸入,長期欠壓情況,是否影響電源的性能參數等。


              二:不同的設計和用途會影響模塊的可靠性,高可靠性電源模塊的制造除了充分進行各種質量檢查和測試外,在設計時還應考慮以下4個部分的設計要點:


              高可靠性電源模塊設計的4個要素:


              1、過壓保護電路的設計


              如何設計浪涌保護電路 針對不同的應用,調整電阻、電感和TVS管的位置可以得到更好的應用和適合系統的應用電路,從而提高EMC性能。注意兩級過壓保護電路的設計,使用不當會適得其反。安檢



              2. 減少配額


              妥善檢查元器件在使用中的申報價值,減少其定額,以延緩劣化,提高元器件的可靠性,增加電源的可靠性。



              3、雙電源模塊設計


              設計時要注意雙電源模塊兩路輸出的負載分布和主輔電路電壓輸出的均勻性。


              4、元件的選擇


              第三方檢驗機構使用不同的元件會導致模塊的性能不同,例如在選擇電容時,一般使用陶瓷或電解電容,鉭電容雖然壽命長、耐高溫、性能好,但在電路中容易壞.需要注意的是,不同的產品使用方式不同。




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