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都有什么原因影响3D打印机电源等开关电源的可靠性
来源: | 作者:666power | 发布时间: 100天前 | 98 次浏览 | 分享到:
东莞市成良电源生产的3D打印机电源等开关电源,具有很好的散热功能等其他功能,可靠性稳定,但是还是有环境温度和负荷率对3D打印机电源等开关电源可靠性影响很大,下面将从这两方面来解说一下,才能设计出高可靠的开关电源。(其中:PD为使用功率;PR为额定功率。UD为使用电压;UR为额定电压。)

一、环境温度对3D打印机电源等开关电源的元器件的影响
1. 环境温度对半导体IC的影响
硅三极管以PD/PR=0.5使用负荷设计,则环温度对可靠性的影响,当环境温度Ta从20℃增加到80℃时,失效率增加了30倍。
2. 环境温度对电容器的影响,当环境温度Ta从20℃增加到80℃时,失效率增加了14倍。
3.环境温度对电阻器的影响
都有什么原因影响3D打印机电源等开关电源的可靠性

东莞市成良电源生产的3D打印机电源等开关电源,具有很好的散热功能等其他功能,可靠性稳定,但是还是有环境温度和负荷率对3D打印机电源等开关电源可靠性影响很大,下面将从这两方面来解说一下,才能设计出高可靠的开关电源。(其中:PD为使用功率;PR为额定功率。UD为使用电压;UR为额定电压。)

一、环境温度对3D打印机电源等开关电源的元器件的影响
1. 环境温度对半导体IC的影响
硅三极管以PD/PR=0.5使用负荷设计,则环温度对可靠性的影响,当环境温度Ta从20℃增加到80℃时,失效率增加了30倍。
2. 环境温度对电容器的影响,当环境温度Ta从20℃增加到80℃时,失效率增加了14倍。
3.环境温度对电阻器的影响
以PD/PR=0.5使用负荷设计,则环境温度对可靠性的影响,当环境温度Ta从20℃增加到80℃时,失效率增加了4倍。

二、 负荷率对3D打印机电源等开关电源的元器件的影响
1. 负荷率对半导体IC的影响
当环境温度为50℃时,PD/PR对失效率的影响,当PD/PR=0.8时,失效率比0.2时增加了1000倍。
2.负荷率对电阻的影响
当PD/PR=0.8时,失效率比PD/PR=0.2时增加了8倍。

三、3D打印机电源等开关电源可靠性设计的原则
我们可以从上面的分析中得出3D打印机电源等开关电源的可靠性设计原则。具体有下面几点:
1可靠性设计指标应包含定量的可靠性要求。2可靠性设计与器件的功能设计相结合,在满足器件性能指标的基础上,尽量提高器件的可靠性水平。
3应针对器件的性能水平、可靠性水平、制造成本、研制周期等相应制约因素进行综合平衡设计。4在可靠性设计中尽可能采用国、内外成熟的新技术、新结构、新工艺和新原理。
5对于关键性元器件,采用并联方式,保证此单元有足够的冗佘度。6 原则上要尽一切可能减少元器件使用数目。7在同等体积下尽量采用高额度的元器件。8 选用高质量等级的元器件。
9 原则上不选用电解电容。
10 对电源进行合理的热设计,控制环境温度,不致温度过高,导致元器件失效率增加。
11 尽量选用硅半导体器件,少用或不用锗半导体器件。
12 应选择金属封装、陶瓷封装、玻璃封装的器件,禁止选用塑料封装的器件。

四、接下来说说3D打印机电源等开关电源可靠性设计
1. 负荷率的设计
由于负荷率对可靠性有重大影响,故可靠性设计重要的一个方面是负荷率的设计,跟据元器件的特性及实践经验,元器件的负荷率在下列数值时,电源系统的可靠性及成本是较优的。
2.半导体元器件
半导体元器件的电压降额应在0.6以下,电流降额系数应在0.5以下。半导体元器件除负荷率外还有容差设计,设计开关电源时,应适当放宽半导体元器件的参数允许变化范围,包括制造容差、温度漂移、时间漂移、辐射导致的漂移等。以保证半导体元器件的参数在一定范围内变化时,开关电源仍能正常工作。
3.电容器
电容器的负荷率(工作电压和额定电压之比)最好在0.5左右,一般不要超过0.8,并且尽量使用无极性电容器。而且,在高频应用的情况下,电压降额幅度应进一步加大,对电解电容器更应如此。应特别注意,电容器有低压失效的问题,对于普通铝电解电容器和无极性电容的电压降额不低于0.3,但钽电容的电压降额应在0.3以下。电压降额不能太多,否则电容器的失效率将上升。
4.电阻器、电位器
电阻器、电位器的负荷率要小于0.5,此为电阻器设计的上限值;但是大量试验证明,当电阻器降额数低于0.1时,将得不到预期的效果,失效率有所增加,电阻降额系数以0.1为可靠性降额设计的下限值。
总之,对各种元器件的负荷率只要有可能,一般应保持在0.3左右。最好不要超过0.5。这样的负荷率,对电源系统造成不可靠的机率是非常小的。

以上就是这些影响3D打印机电源等开关电源的可靠性的原因,如果你想了解更多内容,请登录成良官网来获取更多资讯。