電磁兼容性（EMC）設(shè)計(jì)和開關(guān)電源的電氣及電源設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)分享

　　電磁兼容性（EMC）設(shè)計(jì)技術(shù)

　　開關(guān)電源多采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)，脈沖波形呈矩形，

　　其上升沿與下降沿包含大量的諧波成分，另外輸出整流管的反向恢復(fù)也

　　會產(chǎn)生電磁干擾（EMI），這是影響可靠性的不利因素，這使得系統(tǒng)具

　　有電磁兼容性成為重要問題。其產(chǎn)生電磁干擾有三個(gè)必要條件：干擾源、

　　傳輸介質(zhì)、敏感接收單元，EMC 設(shè)計(jì)就是破壞這三個(gè)條件中的一個(gè)。

　　對于開關(guān)電源而言，主要是抑制干擾源，干擾源集中在開關(guān)電路與

　　輸出整流電路。采用的技術(shù)包括濾波技術(shù)、布局與布線技術(shù)、屏蔽技術(shù)、

　　接地技術(shù)、密封技術(shù)等技術(shù)。

　　開關(guān)電源電氣可靠性工程設(shè)計(jì)技術(shù)

　　對于功率因數(shù)校正技術(shù)具體是指由于開關(guān)電源的諧波電流污染電

　　網(wǎng)，干擾了其它共網(wǎng)設(shè)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(shù)的開關(guān)電

　　源。

　　在保護(hù)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(yīng)

　　在設(shè)計(jì)時(shí)加入多種保護(hù)電路，如防浪涌沖擊、過欠壓、過載、短路、過

　　熱等保護(hù)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(guān)技術(shù)因開關(guān)損耗的限制，開關(guān)頻率

　　一般在350kHz以下;軟開關(guān)技術(shù)是使開關(guān)器件在零電壓或零電流狀態(tài)下

　　開關(guān)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)損耗為零，從而可將開關(guān)頻率提高到兆赫級水平，此技

　　術(shù)主要應(yīng)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(shè)備的要求。

　　因?yàn)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>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(diǎn)：制造質(zhì)量問題、器件可靠性的

　　問題、設(shè)計(jì)問題、損耗問題。在使用中應(yīng)對此予以足夠重視。

　　對于電路拓?fù)洌_關(guān)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?fù)洹?/p>

　　其中雙管正激式、雙正激式和半橋電路的開關(guān)管承壓僅為輸入電源電壓，

　　60 降額時(shí)選用 600V 的開關(guān)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?fù)湓?a href='http://ttokpm.com/v/tag/873/' target='_blank' class='arckwlink_none'>高壓輸入電路中得到廣泛的應(yīng)用。

　　電源設(shè)備可靠性熱設(shè)計(jì)技術(shù)

　　專家指出除電應(yīng)力之外，溫度是影響設(shè)備可靠性最重要的因素之一，

　　統(tǒng)計(jì)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(shí)

　　的壽命只有溫升 25℃時(shí)的 1/6。由于溫度的影響，就需要在技術(shù)上采取

　　措施限制機(jī)箱及元器件的溫升——熱設(shè)計(jì)。熱設(shè)計(jì)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(shù)，如移相控制技術(shù)、同步整流技術(shù)

　　等技術(shù)，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(qiáng)散熱，即利用傳導(dǎo)、輻射、對

　　流技術(shù)將熱量轉(zhuǎn)移，這包括散熱器設(shè)計(jì)、風(fēng)冷（自然對流和強(qiáng)迫風(fēng)冷）

　　設(shè)計(jì)、液冷（水、油）設(shè)計(jì)、熱電致冷設(shè)計(jì)、熱管設(shè)計(jì)等。強(qiáng)迫風(fēng)冷的

　　散熱量比自然冷卻大十倍以上，但是要增加風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)電源、聯(lián)鎖裝置

　　等，在設(shè)計(jì)中要根據(jù)實(shí)際情況選取散熱方式。