摘要:本文簡述開關電源常見的應用環境,分析各種典型環境因素對電源産品的主要影響機理,推薦與應用環境相匹配的金升陽電源産品,提升電源在不同應用環境中的可靠性。
關鍵字:開關電源、應用環境、金升陽電源、可靠性。
一、引言
随着電子産品的普及,電源的應用範圍越來越廣,從工業、民用到醫療等,這些應用場景各自有着不同的特點,應用領域環境複雜,每種因素都對電源産品的性能和可靠性有較大影響。金升陽憑借多年深耕電源行業的經驗,針對開關電源典型應用環境因素進行分析,采用模拟測試,以及現場使用,對電源性能進行優化,設計與應用環境相匹配的金升陽電源産品。
本文将對不同領域的應用環境對電源産品的影響機理進行分析。
二、工業領域
電源産品通常應用的工業領域主要有電力、機加工、自動化、冶金、采礦、車載等應用場合,在工業領域我們重點關注的是電源産品的可靠性,下面具體介紹這些工業領域典型的應用環境因素。
工業領域典型應用環境因素
本文中提到的電源産品工業領域環境應用僅限于簡易氣候防護場所,這些場所不受太陽、風、雨等氣候因素的直接侵襲,但是會受其間接影響。除此之外,這些環境下還會直接受到工業污染的影響。因此,工業領域環境中的電源産品面臨的主要環境因素可分為以下幾類:
典型應用環境因素及其影響分析
1)溫度
高溫條件:使電子元器件的失效率增大、壽命降低,例如:電解電容在高溫情況下壽命會急劇減少,一般來講,在極限溫度以内,溫度每升高10℃,壽命降低一半;
低溫條件:使材料的物理特性發生變化,例如電解電容的電解液凍結、容量下降,造成電源啟動困難或者無法啟動。
由于工業品的應用地域較廣,晝夜溫差較大,溫度範圍較寬,而溫度變化會使電子器件的參數發生漂移導緻設備不能正常工作,熱脹冷縮出現機械結構不靈活或者卡死現象。
所以我們應當選用工作溫度範圍寬并且能夠承受高低溫沖擊的電源。金升陽電源産品在設計時充分考慮到器件參數的溫漂特性,器件選型也充分考慮到工作溫度範圍并留出相應的餘量。
2)氣壓
氣壓與海拔高度有密切的關系。在高海拔的地區由于空氣密度降低,産品散熱性能将顯著下降。因此在熱設計時系統要留有足夠的裕量,發熱器件要有更大的降額。
随着氣壓的降低,産品的電暈電壓會減小,外絕緣強度降低。一般情況下,電子産品在海拔0~5000m範圍内,氣壓降低12%(相當于海拔升高1000m),其絕緣強度降低8~13%。
所以在高海拔應用環境下的産品設計,要充分考慮到元器件降額、散熱,加強安規等。針對高海拔應用,推薦使用金升陽滿足5000米海拔使用的電源。
3)濕度
在我國南方的夏季和全球的熱帶雨林地區,高相對濕度同時伴随高溫的濕熱情況是經常出現的。
4)凝霜
晝夜溫差大、溫度變化快或雨霧多的地區容易出現凝露現象;對于一些間歇性工作的産品,如果晚上關機處于冷态,早晨開機時由于環境溫濕度較高也可能産生凝露現象。凝露對産品的主要影響有電氣短路、絕緣強度下降、電化學腐蝕。
5)粉塵
粉塵可以分為吸濕性導電塵和導電粉塵。
吸濕性導電塵:會沉積在電源PCBA表面,在其吸潮後,會大大降低産品絕緣特性,腐蝕産品器件。
導電塵:它存在于大量工業領域環境中,其對電源産品的主要影響為絕緣電阻降低,引起打火、拉弧;形成短路通路,引起器件燒毀,炸機。
6)鹽霧
鹽霧腐蝕對電源産品長期使用的可靠性會産生非常大的影響。沉降電路闆上可能造成短路失效,所以為了防止金屬部件受到腐蝕,産品的結構設計和加工工藝都要考慮必要的防護措施。
7)腐蝕性氣體
工業領域環境中常有腐蝕性氣體的出現,腐蝕性氣體主要成分可能會有Cl2 、H2S、NO2、SO2等,它們對産品的影響主要是與濕度、溫度等因素綜合發生作用,可導緻金屬腐蝕、塑料橡膠老化變形等。
金升陽針對性的給出了單面三防漆版本電源、雙面三防漆版本電源、半灌膠電源、塑封模塊電源 、灌膠模塊電源等産品,并針對性的加強電源外殼的表面處理,能夠很好的應對高濕度、凝霜、粉塵及腐蝕性氣體的應用環境。
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8)電網波動環境
電網電壓幅值的波動對于用電設備有着非常大的危害。在供電較好的城市和工業區,變化範圍通常隻有±15%左右,而在供電條件下較差的地區,或者電網存在負載變化很大設備的場景,如山區、公路隧道,充電樁、發電機供電等場合,有時甚至能夠達到20%~30%。
常規開關電源的承受電網電壓波動範圍為15%,為264VAC,超過264VAC電源有可能會損壞,嚴重時甚至會造成設備跳閘、着火。
針對電網這種難以避免的波動情況,金升陽開發出“305全工況”系列開關電源,産品除了滿足一般正常環境使用條件外,還可長期适用于對輸入電壓(305VAC)、工作溫濕度、海拔、電磁幹擾等方面有更高要求的惡劣環境和特殊環境。
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305全工況AC/DC電源_金升陽
三、民用領域
電源産品應用的民用領域主要有照明、家電、顯示屏、廣播等應用場合,在民用領域除可靠性之外我們重點考量的還有:安全性、易安裝性、高性價比等。
民用産品領域産品,因會直接與人體接觸,相較于工業應用對安全性也提出了更高的要求,例如更高的耐壓需求,電源的隔離需求,過流過壓過溫保護等需求。
四、特殊應用領域
電源除了常規的工業及民用應用領域以外,還有一些特殊的應用,這些領域加強定義了某些參數指标,例如:醫療行業,對安規距離和洩漏電流提出了更高的要求。
金升陽醫療專用電源也針對性的給出了優化設計,滿足醫療标準要求。
總結
本文主要簡述了開關電源在不同應用環境中可能遇到的環境因素,以及特殊行業應用中的特殊要求。金升陽電源以專業的研發團隊,多年的産品及行業應用經驗,針對性的給出了對應的解決方案,以豐富的産品線應對不用的使用需求。
金升陽以專業的銷售及技術服務團隊,服務于客戶,提供售前選型、售中技術交流、售後專業保障,為客戶提供一站式解決方案。
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