开关电源设计的可靠性研究
现往常，电子产品的质量不可或缺的两大性能——技术性和牢靠性。作为一个胜利电子产品的出台，两方面的综合程度影响着产质量量。电源作为一个电子系统中重要的部件，其牢靠性决议了整个系统的平安性能，开关电源由于体积小，效率高而在各个范畴得到普遍应用，但是如何进步开关电源的牢靠性则是电力电子技术大步逾越的重要转机点。
1、电磁兼容性(EMC)设计技术
开关电源多采用脉冲宽度调制(PWM)技术，脉冲波形呈矩形，其上升沿与降落沿包含大量的谐波成分，另外输出整流管的反向恢复也会产生电磁干扰(EMI)，这是影响牢靠性的不利要素，这使得系统具有电磁兼容性成为重要问题。其产生电磁干扰有三个必要条件：干扰源、传输介质、敏感接纳单元，EMC设计就是毁坏这三个条件中的一个。
关于开关电源而言，主要是抑止干扰源，干扰源集中在开关电路与输出整流电路。采用的技术包括滤波技术、规划与布线技术、屏蔽技术、接地技术、密封技术等技术。
2、开关电源电气牢靠性工程设计技术
关于功率因数校正技术详细是指由于开关电源的谐波电流污染电网，干扰了其它共网设备，可能会使采用三相四线制的中线电流过大，引发事故，普通选择的处理途径是采用具有功率要素校正技术的开关电源。
在维护电路的方面，为使电源能在各种恶劣环境下牢靠地工作，应在设计时参加多种维护电路，如防浪涌冲击、过欠压、过载、短路、过热等维护电路措施。
关于控制战略的选择，追溯于在中小功率的电源中，电流型PWM控制是大量采用的办法，在DC-DC变换器中输出纹波能够控制在10mV，优于电压型控制的常规电源。硬开关技术因开关损耗的限制，开关频率普通在350kHz以下;软开关技术是使开关器件在零电压或零电流状态下开关，完成开关损耗为零，从而可将开关频率进步到兆赫级程度，此技术主要应用于大功率系统，小功率系统中较少见。
关于供电方式，普通分为集中式供电系统和散布式供电。现代电力电子系统普通采用采用散布式供电系统，以满足高牢靠性设备的请求。
由于元器件直接决议了电源的牢靠性，所以元器件的选用是尤为重要。元器件的失效主要集中在以下四点：制造质量问题、器件牢靠性的问题、设计问题、损耗问题。在运用中应对此予以足够注重。
关于电路拓扑，开关电源普通采用单端正激式、单端反激式、双管正激式、双单端正激式、双正激式、推挽式、半桥、全桥等八种拓扑。其中双管正激式、双正激式和半桥电路的开关管承压仅为输入电源电压，60降额时选用600V的开关管比拟容易，而且不会呈现单向偏磁饱和的问题，普通来说这三种拓扑在高压输入电路中得到普遍的应用。
3、电源设备牢靠性热设计技术
专家指出除电应力之外，温度是影响设备牢靠性最重要的要素之一，统计材料标明电子元器件温度每升高2℃，牢靠性降落10;温升50℃时的寿命只要温升25℃时的1/6。由于温度的影响，就需求在技术上采取措施限制机箱及元器件的温升——热设计。热设计的准绳，一是减少发热量，即选用更优的控制方式和技术，如移相控制技术、同步整流技术等技术，另外就是选用低功耗的器件，减少发热器件的数目，加大粗印制线的宽度，进步电源的效率。二是增强散热，即应用传导、辐射、对流技术将热量转移，这包括散热器设计、风冷(自然对流和强迫风冷)设计、液冷(水、油)设计、热电致冷设计、热管设计等。强迫风冷的散热量比自然冷却大十倍以上，但是要增加风机、风机电源、联锁安装等，在设计中要依据实践状况选取散热方式。
1、电磁兼容性(EMC)设计技术
开关电源多采用脉冲宽度调制(PWM)技术，脉冲波形呈矩形，其上升沿与降落沿包含大量的谐波成分，另外输出整流管的反向恢复也会产生电磁干扰(EMI)，这是影响牢靠性的不利要素，这使得系统具有电磁兼容性成为重要问题。其产生电磁干扰有三个必要条件：干扰源、传输介质、敏感接纳单元，EMC设计就是毁坏这三个条件中的一个。
关于开关电源而言，主要是抑止干扰源，干扰源集中在开关电路与输出整流电路。采用的技术包括滤波技术、规划与布线技术、屏蔽技术、接地技术、密封技术等技术。
2、开关电源电气牢靠性工程设计技术
关于功率因数校正技术详细是指由于开关电源的谐波电流污染电网，干扰了其它共网设备，可能会使采用三相四线制的中线电流过大，引发事故，普通选择的处理途径是采用具有功率要素校正技术的开关电源。
在维护电路的方面，为使电源能在各种恶劣环境下牢靠地工作，应在设计时参加多种维护电路，如防浪涌冲击、过欠压、过载、短路、过热等维护电路措施。
关于控制战略的选择，追溯于在中小功率的电源中，电流型PWM控制是大量采用的办法，在DC-DC变换器中输出纹波能够控制在10mV，优于电压型控制的常规电源。硬开关技术因开关损耗的限制，开关频率普通在350kHz以下;软开关技术是使开关器件在零电压或零电流状态下开关，完成开关损耗为零，从而可将开关频率进步到兆赫级程度，此技术主要应用于大功率系统，小功率系统中较少见。
关于供电方式，普通分为集中式供电系统和散布式供电。现代电力电子系统普通采用采用散布式供电系统，以满足高牢靠性设备的请求。
由于元器件直接决议了电源的牢靠性，所以元器件的选用是尤为重要。元器件的失效主要集中在以下四点：制造质量问题、器件牢靠性的问题、设计问题、损耗问题。在运用中应对此予以足够注重。
关于电路拓扑，开关电源普通采用单端正激式、单端反激式、双管正激式、双单端正激式、双正激式、推挽式、半桥、全桥等八种拓扑。其中双管正激式、双正激式和半桥电路的开关管承压仅为输入电源电压，60降额时选用600V的开关管比拟容易，而且不会呈现单向偏磁饱和的问题，普通来说这三种拓扑在高压输入电路中得到普遍的应用。
3、电源设备牢靠性热设计技术
专家指出除电应力之外，温度是影响设备牢靠性最重要的要素之一，统计材料标明电子元器件温度每升高2℃，牢靠性降落10;温升50℃时的寿命只要温升25℃时的1/6。由于温度的影响，就需求在技术上采取措施限制机箱及元器件的温升——热设计。热设计的准绳，一是减少发热量，即选用更优的控制方式和技术，如移相控制技术、同步整流技术等技术，另外就是选用低功耗的器件，减少发热器件的数目，加大粗印制线的宽度，进步电源的效率。二是增强散热，即应用传导、辐射、对流技术将热量转移，这包括散热器设计、风冷(自然对流和强迫风冷)设计、液冷(水、油)设计、热电致冷设计、热管设计等。强迫风冷的散热量比自然冷却大十倍以上，但是要增加风机、风机电源、联锁安装等，在设计中要依据实践状况选取散热方式。
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