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電源可靠性評(píng)估

時(shí)間：2021-11-03 14:32:13
關(guān)鍵字： 電源可靠性   
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[導(dǎo)讀]需要可靠性評(píng)估需要基礎(chǔ)知識(shí)：電源就像是一個(gè)源頭的河水，有很多路路上有很多閘?關(guān)鍵元器件工作條件、典型應(yīng)用、典型拓?fù)涞墓ぷ髟砑翱刂品绞絻?yōu)缺點(diǎn)、保護(hù)電路的工作原理、RCD、RC時(shí)間常數(shù)一、元器件：瞬時(shí)極限值（測(cè)試方法、評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵參數(shù)超標(biāo)原因及改善措施、失效模式、案列分享）MOS...





需要可靠性評(píng)估需要基礎(chǔ)知識(shí)：


電源就像是一個(gè)源頭的河水，有很多路路上有很多閘



關(guān)鍵元器件工作條件、典型應(yīng)用、典型拓?fù)涞墓ぷ髟砑翱刂品绞絻?yōu)缺點(diǎn)、保護(hù)電路的工作原理、RCD、RC時(shí)間常數(shù)




一、元器件：


瞬時(shí)極限值（測(cè)試方法、評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵參數(shù) 超標(biāo)原因及改善措施、失效模式、案列分享）


MOS：（改變其柵極驅(qū)動(dòng)電阻看MOS管Vds、Ids、。研究多個(gè)電路MOS管的導(dǎo)通過程[感性負(fù)載、阻性負(fù)載]、多種損耗分析、失效模式、MOS管一些極限參數(shù)及評(píng)判方法、熱阻的概念。典型包括boost、LLC電路的驅(qū)動(dòng)Vgs、當(dāng)MOS管驅(qū)動(dòng)電壓較低是否可以考慮降低驅(qū)動(dòng)電阻提高Cgd的放電速度。


MOS管開關(guān)過程


首先聲明一點(diǎn)研究MOS管開關(guān)過程脫離相應(yīng)的電路是沒有實(shí)際意義的。另外MOS管開關(guān)電源里面都研究其作為開關(guān)器件使用。




MOS管的導(dǎo)通過程：驅(qū)動(dòng)源對(duì)MOS管充電，當(dāng)電壓達(dá)到,MOS管開始導(dǎo)通，電流開始緩慢上升，當(dāng)電流達(dá)到最大負(fù)載電流時(shí)，電壓開始降低，漏極電壓下降，那么驅(qū)動(dòng)源電荷開始對(duì)（米勒電容）充電，進(jìn)入米勒平臺(tái)，電壓不會(huì)上升，直到電壓降低到不能再降低=時(shí)，米勒平臺(tái)結(jié)束。MOS管基本上完全導(dǎo)通，此后驅(qū)動(dòng)源電荷繼續(xù)對(duì)充電，使之達(dá)到與驅(qū)動(dòng)源電壓相等的電壓。













怎么來避免這種電流尖刺的產(chǎn)生呢？


漏極加磁阻，吸收掉阻值電流瞬時(shí)突變，使電流尖峰減小，但是同樣有存在缺點(diǎn)MOS管關(guān)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓尖峰。




前沿消隱：


一般開關(guān)MOS管源極都會(huì)有下地電阻檢測(cè)流過MOS管的電流，但是導(dǎo)通瞬間電流尖刺是不希望被檢測(cè)到的，同時(shí)這種電流尖刺不加抑制的話還會(huì)影響內(nèi)部檢測(cè)，通常下地電阻到IC檢測(cè)引腳之間會(huì)連個(gè)RC，通過設(shè)置RC常數(shù)來吸收電流尖刺。這就是前沿消隱的必要性。



二極管：


1、二極管的VF


為什么二極管一定需要0.7V或者0.3V才能導(dǎo)通呢？


首先要理解二極管的導(dǎo)通過程，因?yàn)檫@個(gè)過程對(duì)理解二極管的電容效應(yīng)更加容易。




二極管（研究二極管與線路電感量的關(guān)系、實(shí)際測(cè)量其波形、二極管的從導(dǎo)通到截止經(jīng)歷幾個(gè)過程，這些過程受哪些因數(shù)影響【內(nèi)部的trr和外界的】、反向恢復(fù)時(shí)間還受電流峰值影響）



三極管（三極管設(shè)置其電阻，看多大的驅(qū)動(dòng)電流可以飽和導(dǎo)通、以及受地線的干擾試驗(yàn)）、


1、三種狀態(tài)截止、飽和、放大的理解


2、截止失真，重點(diǎn)講條件、飽和失真、串穩(wěn)電路、線性穩(wěn)壓器。


3、三極管防干擾，注意正?？刂齐娐泛捅Ｗo(hù)電路


電容（紋波電流跟溫度、頻率校正關(guān)系）


電容充電瞬間電流峰值大小：其兩端的電壓和容值關(guān)系


穩(wěn)壓管(穩(wěn)壓管的典型電路及穩(wěn)壓原理)


變壓器、


電感:


伏秒平衡、電弧產(chǎn)生原理（光能、熱能）


電感電流流上升斜率計(jì)算公式（有電阻、無電阻）


電感的設(shè)計(jì)、紋波電流系數(shù)、電感規(guī)格


磁珠：低頻時(shí)相當(dāng)于短路，高頻時(shí)會(huì)阻止電流變化，高頻的電流會(huì)全部流過其電阻，具有很好的高頻濾波特性。


芯片的前沿消隱時(shí)間


三端穩(wěn)壓管431與光耦組成的反饋環(huán)路、鑒幅電路


光耦---發(fā)光二級(jí)管反壓大約5V、也有放大狀態(tài)、飽和狀態(tài)、CTR


溫度對(duì)元器件的影響：高溫、低溫，以及相關(guān)特性曲線



電源控制器


一、保護(hù)功能


過壓、過流、短路保護(hù)


二、環(huán)路及地線


環(huán)路為什么形成正反饋或自激：我們知道環(huán)路要穩(wěn)定，一般要實(shí)行負(fù)反饋控制。像boost電路，LED-端檢測(cè)通過檢測(cè)電阻上的電壓實(shí)現(xiàn)檢測(cè)電流的大小，但是不能直接將這個(gè)檢測(cè)電壓反饋回主IC，因?yàn)榄h(huán)路中會(huì)存在很多高頻的干擾，而這些高頻的干擾是沒有用的，我們一般要將這些高頻干擾濾除掉。濾掉這些高頻干擾需要在檢測(cè)前加個(gè)RC吸收電路。


如下圖紅圈



但是加的這個(gè)RC電路時(shí)間常數(shù)不能太大，也不能太小


1、太小的話某些高頻干擾可能不能濾掉。


2、太大的話可能會(huì)造成自激也就是正反饋，當(dāng)此RC濾波的頻率低于MOS管的開關(guān)頻率時(shí)就會(huì)形成正反饋，即當(dāng)上一個(gè)周期的采樣的信號(hào)是讓MOS管增大占空比，此時(shí)LED 快速升到我們想要的電壓，但是由于RC充放電速度太慢導(dǎo)致采樣的信號(hào)還停留在電壓不足的過程，所以還會(huì)繼續(xù)讓LED 端升壓。


影響環(huán)路的因數(shù)：電容、電感、MOS管的開關(guān)速度。




三、 典型電路


1、BOOST電路升壓二極管反向恢復(fù)損耗問題：①引起MOS管開機(jī)瞬間有電流過沖、②二極管在CCM、BCM、DCM中反向恢復(fù)損耗。


2、LLC模塊電路總結(jié)：


①兩個(gè)諧振頻率當(dāng)開關(guān)頻率時(shí)，諧振腔呈感性利于MOS管實(shí)現(xiàn)ZVS，


是次級(jí)整流管不能實(shí)現(xiàn)ZCS，會(huì)造成整流管引起反向恢復(fù)損耗問題而溫升偏高，不過現(xiàn)在大多數(shù)整流管都使用的是肖特基二極管，大大降低二極管損耗。









本文整理自百度文庫(kù)《電源可靠性評(píng)估》


https://wenku.baidu.com/view/60515b9d6c175f0e7dd1376c.html



—END—


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