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决定开关电源寿命的元件:电解、开关、风扇、热敏、光耦!(一)

来源:东莞市成良智能科技   发布时间:2019-12-29   点击量:931


1、决定开关电源寿命的元器件
①电解电容器
电解电容器的封口部位会漏出气化的电解液,这种现象会随着温度的升高而加速,一般认为温度每上升10℃,泄漏速度会提高至2倍。因此可以说开关电源之电解电容器决定了开关电源装置的寿命。
② 开关电源所使用的风扇
球形轴承及轴承的润滑油枯竭、机械装置部件的磨损,会加速风扇的老化。加之近年的DC风扇的驱动回路开始使用电解电容器等部件,所以有必要将回路部件寿命等因素也一并考虑进去。
③ 开关电源之光电耦合器
电流传达率CTR:随着时间的推移会逐渐减少,结果发光二极管的电流不断增大,有时会达到最大限制电流,致使系统失控。
④ 开关
多数开关电源设有电容器输入型的整流回路,在通入电源时,会产生浪涌电流,导致开关接点疲劳,引发接触电阻增大及吸附等问题。理论上认为,在开关电源期望寿命期间,开关的通断次数约有5,000回。
⑤ 冲击电流保护电阻、热敏功率电阻器
为抵抗开关电源通入时产生的冲击电流,设计者将电阻与SCR等元件并联起来使用。电源通入时的电力峰值高达额定数值的数十倍至数百倍,结果导致电阻热疲劳,引起断路。处在相同情况下的热敏功率电阻器也会发生热疲劳现象。
2、开关电源之各部件寿命的评估计算
开关电源①电解电容器
1、寿命性能
电解电容器的寿命结束形式为磨损故障,决定寿命的主要因素为静电容量、损失角的正切(tanδ)、漏电流等。随着时间的推移,静电容量减少,tanδ增大。漏电流在外加电压时有增加的趋势,所以对负荷的寿命影响不大。
2、寿命的判定
用百分比来表示静电容量相对于起始值的变化率,一般达到-20%以下时即告寿命结束。tanδ的值在超过规定值时寿命结束。漏电流在零负荷的情况下有增加的趋势,同理,在超过规定值时寿命结束。
3、影响开关电源寿命的主要原因
前面讲到的特性之所以会产生劣化,其主要原因在于电解液。随着温度的上升,电解液气化,经电容器的封口部位向外泄漏,内部的电解液不断减少。随着电解液量的减少,tanδ会逐渐增大,结果,脉冲电流经由时产生的发热量增大,又进一步加快了劣化过程。

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