В Интернете есть много статей об ожидаемой продолжительности жизни переключающихся источников питания, но большинство из них обсуждали ситуации, когда блок питания работает почти при полной нагрузке. Я проектирую электронное устройство, которое нуждается в режиме ожидания, я использую блок питания COTS с выходом 24 В-5A, что-то вроде этого:
Потребляемая мощность моего устройства примерно так:
5% раз при почти полной нагрузке.
55% времени при 20% полной нагрузки.
40% времени в режиме ожидания (около 1% от полной нагрузки).
Я знаю, что все зависит от качества блока питания и его конструктивных особенностей, но китайские поставщики не предоставляют достаточно и надежной информации о своих продуктах. Хотя мы покупаем их у своего рода ответственного поставщика.
Могу ли я ожидать от моего БП 10 лет жизни?
Кто-то говорит, что входные конденсаторы (при высоком напряжении переменного тока) или оптопары независимо от потребления нагрузки разрушат через несколько лет. Это правда? Если да, то как решали эту проблему некоторые другие электронные системы, такие как телевизоры, работающие в течение многих лет?
Ответы:
Вы не можете определить ожидаемый срок службы любого устройства по его внешнему виду.
В вашем конкретном случае есть несколько вещей, которые, скорее всего, потерпят неудачу:
Первый, как правило, полностью не в ваших руках. Вопрос о том, насколько серьезной должна быть неисправность сетки для того, чтобы жарить ваш SMPS, зависит от конструкции вашего SMPS и простой удачи. Тем не менее, с чисто стохастической точки зрения, вы должны ожидать, что что-то пойдет не так время от времени (удары молнии, врезание машины в мачту линии электропередачи) - но это может быть полвека или полмесяца, в зависимости, опять же , на шансы полностью вне влияния SMPS.
Конечно, вы можете ограничить эффект от неправильной работы за счет достаточной защиты входа - но это то, что будет рассчитано только на большие, гораздо более дорогие материалы, чем у вас.
Тогда у нас есть вероятность старения и неудачи. В промышленной среде вы обычно найдете меру, называемую «MTBF», то есть среднее время между сбоями, которая отражает именно это. Это число должно быть больше, чем нужно в сценарии с большой нагрузкой. Не имеет особого смысла оценивать MTBF при меньшей нагрузке - а) если бы вы тогда использовали меньший SMPS, и б) просто довольно трудно догадаться, продлится ли что-то дольше; Я действительно не понимаю, почему SMPS с фиксированной частотой будет менее подвержен стрессу при нагрузке 1% по сравнению с нагрузкой 90%, если охлаждение достаточно.
Итак, если вам нужна такая надежность, купите что-то, что идет с MTBF. Честно и качественно оценить это число довольно сложно, и в этом должны доверять только крупные поставщики со значительным опытом.
Лол, хорошо, так что не тот поставщик, а принципиально ответственный. Да, коэффициент затрат будет> 2.
Вы обычно не покупаете такие компоненты для бытовой электроники; компромисс цена / выгода просто не позволяет этого:
Не за что? Хорошо, конечно, как инженер, вы пытаетесь создать лучшую SPMS, какую только можете, с учетом предоставленных вам вещей. Вы правильно выбираете свои компоненты с запасом мощности в их спецификациях, так что из тысяч устройств, которые будут построены, вероятность отказа будет низкой. Но если чертово телевидение за 400 евро выйдет из строя через десятилетие… никого не волнует. В любом случае, это верхний предел ожидаемой продолжительности жизни бытовой электроники. Если он потерпит неудачу через 5 лет, вы даже не сделаете плохую репутацию. Если через 2 года произойдет сбой, посмотрите, что эти случаи не накапливаются, а если нет, то вы в порядке производителя; если это не удается в течение гарантийного срока, все равно дешевле заменить 1 на 1000 телевизоров, чем построить 1000 телевизоров, которые стоят на 1% дороже, но в среднем терпят неудачу спустя годы.
К счастью, здесь на вашей стороне может быть экономика: хотя любой надежно изготовленный SMPS будет дороже, чем ваш «своего рода ответственный» поставщик, если вы сможете получить доступ к расходным материалам для массовых устройств более высокого класса, вы извлечете выгоду из этого факта. что строгие испытания были проведены на них, но массовое производство распределяет стоимость этих среди большего количества устройств, и они все еще относительно дешевы.
В комментариях уже упоминается TDK и Murate как типичный SMPS OEM, но я бы просто пошел и открыл устройство, которое имеет такой же профиль использования, как и у вас - в вашем случае, ищите сломанные офисные принтеры / копиры высокого класса, а затем для имен на источниках питания.
источник
Продолжительность жизни на самом деле не равна MTBF!
MTBF вычисляется с использованием функции распределения вероятностей для электронного компонента (обычно используется экспоненциальная функция распределения). Ожидаемая продолжительность жизни - это параметр, который гарантирует, что ваше предположение о функции распределения вероятности остается в силе.
Существует такой стандарт, как FIDES, который позволяет оценивать устройство PSU (или COTS в целом). Что вам нужно определить, так это профиль вашего приложения (температура окружающей среды, время включения и соотношение времени выключения и т. Д.).
Вы можете сделать быстрый тур на сайте FIDES, чтобы узнать больше.
источник
Простой температурный цикл разрушает электронные устройства, потому что коэффициенты расширения не идентичны, а постоянное механическое изгибание и постоянное изменение напряжений .......... в конечном итоге разрушают компоненты.
Вылечить: не выключать цепи.
Ох ...... держи их в покое.
Одна из причин для свинца в припое ..... его механическая совместимость (пластичность).
РЕДАКТИРОВАТЬ Рассмотрим SMPS с тактовой частотой 100 000 Гц ........ 100 000 раз в секунду происходит тепловое расширение и сжатие.
источник