电源可靠性评估

需要可靠性评估需要基础知识:
电源就像是一个源头的河水,有很多路路上有很多闸
关键元器件工作条件、典型应用、典型拓扑的工作原理及控制方式优缺点、保护电路的工作原理、rcd、rc时间常数
一、元器件:
瞬时极限值(测试方法、评判标准、关键参数 超标原因及改善措施、失效模式、案列分享)
mos:(改变其栅极驱动电阻看mos管vds、ids、。研究多个电路mos管的导通过程[感性负载、阻性负载]、多种损耗分析、失效模式、mos管一些极限参数及评判方法、热阻的概念。典型包括boost、llc电路的驱动vgs、当mos管驱动电压较低是否可以考虑降低驱动电阻提高cgd的放电速度。
mos管开关过程
首先声明一点研究mos管开关过程脱离相应的电路是没有实际意义的。另外mos管开关电源里面都研究其作为开关器件使用。
mos管的导通过程:驱动源对mos管充电,当电压达到,mos管开始导通,电流开始缓慢上升,当电流达到最大负载电流时,电压开始降低,漏极电压下降,那么驱动源电荷开始对(米勒电容)充电,进入米勒平台,电压不会上升,直到电压降低到不能再降低=时,米勒平台结束。mos管基本上完全导通,此后驱动源电荷继续对充电,使之达到与驱动源电压相等的电压。
怎么来避免这种电流尖刺的产生呢?
漏极加磁阻,吸收掉阻值电流瞬时突变,使电流尖峰减小,但是同样有存在缺点mos管关断时会产生电压尖峰。
前沿消隐:
一般开关mos管源极都会有下地电阻检测流过mos管的电流,但是导通瞬间电流尖刺是不希望被检测到的,同时这种电流尖刺不加抑制的话还会影响内部检测,通常下地电阻到ic检测引脚之间会连个rc,通过设置rc常数来吸收电流尖刺。这就是前沿消隐的必要性。
二极管:
1、二极管的vf
为什么二极管一定需要0.7v或者0.3v才能导通呢?
首先要理解二极管的导通过程,因为这个过程对理解二极管的电容效应更加容易。
二极管(研究二极管与线路电感量的关系、实际测量其波形、二极管的从导通到截止经历几个过程,这些过程受哪些因数影响【内部的trr和外界的】、反向恢复时间还受电流峰值影响)
三极管(三极管设置其电阻,看多大的驱动电流可以饱和导通、以及受地线的干扰试验)、
1、三种状态截止、饱和、放大的理解
2、截止失真,重点讲条件、饱和失真、串稳电路、线性稳压器。
3、三极管防干扰,注意正常控制电路和保护电路
电容(纹波电流跟温度、频率校正关系)
电容充电瞬间电流峰值大小:其两端的电压和容值关系
稳压管(稳压管的典型电路及稳压原理)
变压器、
电感:
伏秒平衡、电弧产生原理(光能、热能)
电感电流流上升斜率计算公式(有电阻、无电阻)
电感的设计、纹波电流系数、电感规格
磁珠:低频时相当于短路,高频时会阻止电流变化,高频的电流会全部流过其电阻,具有很好的高频滤波特性。
芯片的前沿消隐时间
三端稳压管431与光耦组成的反馈环路、鉴幅电路
光耦---发光二级管反压大约5v、也有放大状态、饱和状态、ctr
温度对元器件的影响:高温、低温,以及相关特性曲线
电源控制器
一、             保护功能
过压、过流、短路保护
二、             环路及地线
环路为什么形成正反馈或自激:我们知道环路要稳定,一般要实行负反馈控制。像boost电路,led-端检测通过检测电阻上的电压实现检测电流的大小,但是不能直接将这个检测电压反馈回主ic,因为环路中会存在很多高频的干扰,而这些高频的干扰是没有用的,我们一般要将这些高频干扰滤除掉。滤掉这些高频干扰需要在检测前加个rc吸收电路。
如下图红圈
但是加的这个rc电路时间常数不能太大,也不能太小
1、太小的话某些高频干扰可能不能滤掉。
2、太大的话可能会造成自激也就是正反馈,当此rc滤波的频率低于mos管的开关频率时就会形成正反馈,即当上一个周期的采样的信号是让mos管增大占空比,此时led+快速升到我们想要的电压,但是由于rc充放电速度太慢导致采样的信号还停留在电压不足的过程,所以还会继续让led+端升压。
影响环路的因数:电容、电感、mos管的开关速度。
三、             典型电路
1、boost电路升压二极管反向恢复损耗问题:①引起mos管开机瞬间有电流过冲、②二极管在ccm、bcm、dcm中反向恢复损耗。
2、llc模块电路总结:
①两个谐振频率当开关频率时,谐振腔呈感性利于mos管实现zvs,
是次级整流管不能实现zcs,会造成整流管引起反向恢复损耗问题而温升偏高,不过现在大多数整流管都使用的是肖特基二极管,大大降低二极管损耗。


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