相信每个人都会或多或少接触到各种各样的电子产品,那么你知道这些电子产品都需要各种各样的电源模块吗?那么应该如何设计高可靠性的电源呢?电源本身的可靠性固然重要,但是实际上,由于电源系统工作环境的复杂性,再可靠的电源如果没有可靠的系统应用设计,最终电源还是会失效。下面介绍几种常见的电源系统应用设计的方法和注意事项。
虽然乍一看,电子产品可能不如微处理器或DSP那么迷人,但它们是电子系统的必要组成部分,因为任何电源故障都会导致系统停止运行。其糟糕的性能会影响给定产品的质量。因此,系统设计人员非常关注直接供电故障和性能不佳。换句话说,任何系统中电源的可靠性都至关重要。
冗余设计技巧
在可靠性要求高的情况下,即使损坏,也不能让整个系统断开供電。在这种情况下,我们可以采取冗余供電来提升系統のreliability。这就是图3所示的一种常见冗余设计方案。当一个DC-DC转换器损坏时,另一个转换器可以继续提供能量。
要选择或构建一个可靠的地基,你需要充分了解影响產品reliability因素以及压力。本文将探讨reliability含义以及reliability与失败率之间关键差异,如CUI题为“Electric Power Supply Reliability Factors”的文章中所述¹它还将讨论像CUI这样的制造商如何通过提高reliability来提高design, component selection and manufacturing process.
降额设计
众所周知,降额操作可以有效地提高传输能力,但过度降低负载则无法达到最佳状态。此外,一些设备可能在较低负载范围内表现得更好,因此必须根据特定的使用情况调整输出功率。
合理外围防护设计
由于其通用性适应不同行业需求,不同环境条件对DC-DC模块有不同的要求。在某些特殊场合,对输入信号波动敏感或者有高度稳定需求时,可以增加一些外围保护措施以保证稳定运行。
散热管理
散热是一个关键因素,在工业级应用中,大约有15%的地基因为散热问题而发生故障。随着技术不断发展,小型化和集成化成为趋势,但这也带来了新的挑战,比如过热的问题。如果设备长时间处于封闭空间并持续运作,而内部温度无法得到有效控制,这可能会导致部件过热甚至烧毁。
匹配性、安规与测试
为了确保数据线不会受到干扰,并且不会产生环回天线吸引外界辐射干扰,我们应该尽量保持数据线直线布局,以避免形成环形天线结构。而对于输出端口来说,它们必须按照UL60950标准保持足够距离,以防止耐压失效。此外,还需特别注意底板布局,因为变压器产生了强大的磁场,这个磁场会对附近信号造成干扰。此外,对于一次和二次侧,以及主机与客户端之间,都需要考虑频率匹配问题,以减少相互干扰的问题。
供应商选择:选择具有良好技术支持和市场声誉的地基供应商总是明智之举,他们通常能够提供优质地基解决方案,并能够帮助您解决潜在问题。
维护策略:最后但同样重要的是,有计划地维护您的地基资产以确保他们始终处于最佳状态。这包括定期检查、清洁、升级软件/固件以及进行预测性的维修工作。
8 安全准则: 最后,如果你的项目涉及到特定的安全标准,比如医疗设备或者交通工具等,那么你还需要遵循相关安全准则来确保你的项目符合所有法规要求。
因此,无论是在哪个国家,即使是在最偏远的地方,只要有一台计算机、一台手机或者任何其他依赖于DC-DC转换器的小型电脑,你就能体验到这个世界上不可思议的事情——即便是在极端恶劣条件下的持续运作!