開關電源電氣可靠性工程設計技術

對于功率因數(shù)校正技術具體是指由于開關電源的諧波電流污染電網(wǎng)，干擾了其它共網(wǎng)設備，可能會使采用三相四線制的中線電流過大，引發(fā)事故，一般選擇的解決途徑是采用具有功率因素校正技術的開關電源。

在保護電路的方面，為使電源能在各種惡劣環(huán)境下可靠地工作，應在設計時加入多種保護電路，如防浪涌沖擊、過欠壓、過載、短路、過熱等保護電路措施。

對于控制策略的選擇，追溯于在中小功率的電源中，電流型PWM控制是大量采用的方法，在DC-DC變換器中輸出紋波可以控制在10mV，優(yōu)于電壓型控制的常規(guī)電源。硬開關技術因開關損耗的限制，開關頻率一般在350kHz以下;軟開關技術是使開關器件在零電壓或零電流狀態(tài)下開關，實現(xiàn)開關損耗為零，從而可將開關頻率提高到兆赫級水平，此技術主要應用于大功率系統(tǒng)，小功率系統(tǒng)中較少見。

對于供電方式，一般分為集中式供電系統(tǒng)和分布式供電?，F(xiàn)代電力電子系統(tǒng)一般采用采用分布式供電系統(tǒng)，以滿足高可靠性設備的要求。

因為元器件直接決定了電源的可靠性，所以元器件的選用是尤為重要。元器件的失效主要集中在以下四點：制造質(zhì)量問題、器件可靠性的問題、設計問題、損耗問題。在使用中應對此予以足夠重視。

對于電路拓撲，開關電源一般采用單端正激式、單端反激式、雙管正激式、雙單端正激式、雙正激式、推挽式、半橋、全橋等八種拓撲。其中雙管正激式、雙正激式和半橋電路的開關管承壓僅為輸入電源電壓，60降額時選用600V的開關管比較容易，而且不會出現(xiàn)單向偏磁飽和的問題，一般來說這三種拓撲在高壓輸入電路中得到廣泛的應用。

電源設備可靠性熱設計技術

專家指出除電應力之外，溫度是影響設備可靠性最重要的因素之一，統(tǒng)計資料表明電子元器件溫度每升高2℃，可靠性下降10;溫升50℃時的壽命只有溫升25℃時的1/6。由于溫度的影響，就需要在技術上采取措施限制機箱及元器件的溫升——熱設計。熱設計的原則，一是減少發(fā)熱量，即選用更優(yōu)的控制方式和技術，如移相控制技術、同步整流技術等技術，另外就是選用低功耗的器件，減少發(fā)熱器件的數(shù)目，加大粗印制線的寬度，提高電源的效率。二是加強散熱，即利用傳導、輻射、對流技術將熱量轉(zhuǎn)移，這包括散熱器設計、風冷（自然對流和強迫風冷）設計、液冷（水、油）設計、熱電致冷設計、熱管設計等。強迫風冷的散熱量比自然冷卻大十倍以上，但是要增加風機、風機電源、聯(lián)鎖裝置等，在設計中要根據(jù)實際情況選取散熱方式。