Procédé pour améliorer la fiabilité d'une alimentation à découpage

Deux qualités indispensables à la qualité des produits électroniques : la technique et la fiabilité. En tant que produit électronique réussi, le niveau global des deux aspects affecte la qualité du produit. En tant que composant important d’un système électronique, la fiabilité du système électrique détermine les performances de sécurité de l’ensemble du système. Les alimentations à découpage sont largement utilisées dans divers domaines en raison de leur petite taille et de leur rendement élevé. Cependant, la technologie électronique de puissance permet d'améliorer la fiabilité des alimentations à découpage. Un tournant important dans la foulée.

1. Technologie de conception de compatibilité électromagnétique (CEM)

L'alimentation à découpage adopte principalement la technologie de modulation de largeur d'impulsion (PWM). La forme d'onde d'impulsion est rectangulaire et ses fronts montants et descendants contiennent un grand nombre de composantes harmoniques. De plus, la récupération inverse du redresseur de sortie génère également des interférences électromagnétiques (EMI), qui en sont l'influence. Des facteurs défavorables de fiabilité font de la compatibilité électromagnétique du système un problème important. Il existe trois conditions nécessaires pour générer des interférences électromagnétiques : la source d'interférence, le support de transmission, l'unité de réception sensible et la conception CEM consiste à détruire l'une de ces trois conditions.

Pour l'alimentation à découpage, la source d'interférence est principalement supprimée et la source d'interférence est concentrée dans le circuit de commutation et le circuit redresseur de sortie. Les technologies utilisées comprennent la technologie de filtrage, la technologie d'implantation et de câblage, la technologie de blindage, la technologie de mise à la terre et la technologie d'étanchéité.

2, technologie de conception thermique de fiabilité des équipements électriques

Les experts ont souligné qu'outre le stress électrique, la température est l'un des facteurs les plus importants affectant la fiabilité des équipements. Les statistiques montrent que pour chaque augmentation de 2 degrés de la température des composants électroniques, la fiabilité diminue de 10 ; lorsque la température augmente de 50 degrés, la durée de vie n'augmente que de 25 1/6 au degré. En raison de l'influence de la température, il est nécessaire de prendre des mesures techniques pour limiter l'échauffement du châssis et des composants - conception thermique. Le principe de la conception thermique est de réduire la génération de chaleur, c'est-à-dire de sélectionner de meilleures méthodes et technologies de contrôle, telles que la technologie de contrôle de déphasage, la technologie de rectification synchrone, etc., en plus de sélectionner des dispositifs de faible puissance, de réduire le nombre des dispositifs générateurs de chaleur et augmenter la largeur de la ligne brute augmente l'efficacité de l'alimentation électrique. La seconde consiste à améliorer la dissipation thermique, c'est-à-dire l'utilisation de la technologie de conduction, de rayonnement et de convection pour transférer la chaleur, y compris la conception des radiateurs, la conception du refroidissement par air (convection naturelle et refroidissement par air forcé), la conception du refroidissement liquide (eau, huile), thermoélectrique. conception de refroidissement, conception de caloducs, etc. La dissipation thermique du refroidissement par air forcé est plus de dix fois supérieure au refroidissement naturel, mais il est nécessaire d'augmenter le ventilateur, l'alimentation du ventilateur, le dispositif de verrouillage, etc. Dans la conception, la méthode de dissipation thermique doit être sélectionnée en fonction de la situation réelle.

3. Technologie de conception technique de fiabilité électrique d'alimentation à découpage

Pour la technologie de correction du facteur de puissance, le courant harmonique de l'alimentation à découpage pollue le réseau électrique et interfère avec d'autres équipements de réseau courants, ce qui peut rendre le courant neutre du système triphasé à quatre fils trop important. , provoquant un accident. La solution générale consiste à adopter une alimentation à découpage avec une technologie de correction du facteur de puissance.

En termes de circuits de protection, afin que l'alimentation électrique fonctionne de manière fiable dans divers environnements difficiles, divers circuits de protection tels que la protection contre les surtensions, les surtensions et les sous-tensions, les surcharges, les courts-circuits et la surchauffe doivent être ajoutés lors de la conception.

Pour le choix de la stratégie de contrôle, on remonte à l'alimentation électrique de moyenne et petite puissance. Le contrôle PWM en mode courant est une méthode largement utilisée. Dans le convertisseur DC-DC, l'ondulation de sortie peut être contrôlée à 10 mV, ce qui est supérieur à l'alimentation conventionnelle pour le contrôle de type tension. La technologie de commutation dure est limitée par la perte de commutation, la fréquence de commutation est généralement inférieure à 350 kHz ; La technologie de commutation douce consiste à faire commuter le dispositif de commutation à un état de tension ou de courant nul, à réaliser que la perte de commutation est nulle, de sorte que la fréquence de commutation puisse être élevée au niveau du mégahertz. Cette technologie est principalement utilisée dans les systèmes à forte puissance, ce qui est moins courant dans les systèmes à faible consommation.

Pour le mode d'alimentation, il est généralement divisé en un système d'alimentation centralisé et une alimentation distribuée. Les systèmes électroniques de puissance modernes utilisent généralement des systèmes d’alimentation distribuée pour répondre aux exigences des équipements de haute fiabilité.

Puisque les composants déterminent directement la fiabilité de l’alimentation électrique, le choix des composants est particulièrement important. Les pannes de composants se concentrent principalement sur les quatre points suivants : problèmes de qualité de fabrication, problèmes de fiabilité des appareils, problèmes de conception et problèmes de perte. Il convient d'y prêter suffisamment d'attention lors de son utilisation.

Pour la topologie du circuit, l'alimentation à découpage adopte généralement huit types de topologies telles que le type avant asymétrique, le type flyback asymétrique, le type avant double tube, le type avant double asymétrique, le type avant double, le type push-pull. , demi-pont et pont complet. Parmi eux, la pression de commutation des circuits à double tube à excitation directe, à double excitation et en demi-pont n'est que la tension d'alimentation d'entrée, et il est relativement facile de sélectionner le tube de commutation de 600 V lorsque le déclassement de 60, et il y a pas de problème de saturation en polarisation unidirectionnelle. En général, ces trois topologies sont largement utilisées dans les circuits d'entrée haute tension.