Güç Kaynaklarının Yaşam Beklentisi


9

İnternette, anahtarlama güç kaynaklarının yaşam beklentisi hakkında birçok makale var, ancak çoğu PSU'nun neredeyse tam yükte olduğu durumlar hakkında tartıştı. Bekleme durumuna ihtiyaç duyan bir elektronik cihaz tasarlıyorum, 24V-5A çıkışlı bir COTS PSU kullanıyorum, şöyle bir şey:

PSU

Cihazımın güç tüketimi neredeyse şöyle:

Tam yükte% 5 kez.

Tam yükün% 20'sinde% 55 zaman.

Bekleme süresinin% 40'ı (tam yükün yaklaşık% 1'i).

Her şeyin PSU'nun kalitesine ve tasarım özelliklerine bağlı olduğunu biliyorum, ancak Çinli tedarikçiler ürünleri hakkında yeterli ve güvenilir bilgi sağlamıyor. Bunları bir çeşit sorumlu tedarikçiden satın alsak da.

Genelde PSU'mun 10 yıllık ömrünü bekleyebilir miyim?

Birisi, yük tüketiminden bağımsız olarak giriş kapasitörlerinin (yüksek ac voltajında) veya optokuplörlerin birkaç yıl sonra yok olacağını söylüyor. Bu doğru mu? Evetse, uzun yıllardır AC gücünde olan TV gibi bazı elektronik sistemler bu sorunu nasıl çözmüştü?


Evet, giriş kapasitörleriniz yükten bağımsız olarak zamanla bozulur. Hayır, bu genellikle ilk 10 yılda bir sorun değil.
Direk

Ortam sıcaklığınız nedir?
winny

+1, Bu çok iyi bir soru! Murata PSU'nun yaklaşık 65 yıl süren MTBF'nin 575k saatlik alıntısını gördüm !. TDK RWS50 güç kaynağı MTBF'yi yaklaşık 500 yıl olan 4.170.949 saat !!! Yine de genellikle en fazla 40.000 saate sahip mekanik fanlar içerirler ve en iyi elektrolitik kapaklar 60 ° C'de 100.000 saatte derecelendirilir. Her ne kadar çalışma sıcaklığında her 10c düşme ile yaşam beklentisi iki katına olsa da, hala 4M saat derecesini anlayamıyorum. Ben kulaklarım ...
Ale..chenski

1
@ MarcusMüller: MIL-HDBK-217F gibi bir referansa dayanarak MTBF'nin gerçek değerinin hesaplanması, tüm elektronik parçalar hakkında tam bilgi ve bunların tedarikçi ve çevre koşulları gibi bazı ekstra bilgiler gerektirir. Bu cihazlarda kullanılan birçok elektronik parçanın güvenilir bir dokümanı olmadığını biliyorum. Örneğin şu bağlantıya bakın: link , MTBF için 316.2K saat dediler (= 36 yıl), buna inanıyor musunuz?
elektro

1
@AliChen MTBF! = Yaşam beklentisi. Bir pilin bitmesinden önce bir saat ömrü olabilir, ancak piller çok güvenilir olduğu için 10 milyon saat MTBF veya daha fazlası yaygındır.
winny

Yanıtlar:


7

Herhangi bir cihazın beklenen yaşam süresini görünümlerinden anlatamazsınız .

Özel durumunuzda, başarısız olma olasılığının en yüksek olacağını düşündüğüm birkaç şey var:

  1. güç kaynağındaki dalgalanmalardan kaynaklanan arızalar
  2. kapasitörlerin yaşlanması
  3. soğutucudaki toz nedeniyle ısı nedeniyle yarı iletkenler

İlki genellikle elleriniz dışında. SMPS'nizi kızartmak için bir şebeke arızasının ne kadar kötü olması gerektiği sorusu, SMPS'nizin tasarımına ve basit şansa bağlıdır. Yine de, saf stokastik bir bakış açısından, arada sırada herhangi bir şeyin yanlış gitmesini beklemelisiniz (yıldırımlar, elektrik hattı direğine çarpma) - ancak yine de yarım yüzyıl veya yarım ay olabilir. , tamamen SMPS'nin etkisi dışında.

Tabii ki, yeterli girdi koruması ile yanlış giden şeylerin etkisini sınırlayabilirsiniz - ancak bu sadece sizinkinden daha büyük, çok daha pahalı malzemeler için belirtilecek bir şeydir.

Sonra yaşlanma ve başarısız olma ihtimallerimiz var. Endüstriyel bir ortamda, genellikle "MTBF" adı verilen, arızalar arasındaki ortalama süreyi tam olarak yakalayan bir önlem bulacaksınız. Bu sayı, ağır yük kullanım senaryosunda olması gerekenden daha yüksek olmalıdır. MTBF'yi daha hafif yük altında tahmin etmek o kadar mantıklı olmaz - a) o zaman daha küçük bir SMPS kullansanız ve b) işlerin daha uzun süre dayanıp dayanmayacağını tahmin etmek oldukça zordur; Bir sabit frekanslı SMPS'nin neden% 1 yükte% 90 yük senaryosuna karşı daha az stresli bir şey olacağını gerçekten görmüyorum, iff soğutma yeterlidir.

Bu nedenle, bu güvenilirliğe ihtiyacınız varsa, MTBF ile birlikte gelen bir şey satın alın. Bu sayının dürüstçe ve niteliksel olarak tahmin edilmesi oldukça zordur ve sadece önemli deneyime sahip büyük tedarikçilere güvenilmelidir.

Bunları bir çeşit sorumlu tedarikçiden satın alsak da.

Lol, tamam, bu tedarikçi değil, temelde sorumlu bir tedarikçi. Evet, maliyet faktörü> 2 olacaktır.

Genellikle bu tür bileşenleri tüketici elektroniği için satın almazsınız; fiyat / fayda değiş tokuşu aşağıdakilere izin vermez:

Evetse, uzun yıllardır AC gücünde olan TV gibi bazı elektronik sistemler bu sorunu nasıl çözmüştü?

Bir şey değil? Tamam, elbette, mühendis olarak, size verilen şeylerle yapabileceğiniz en iyi SPMS'yi oluşturmaya çalışıyorsunuz. Bileşenlerinizi spesifikasyonlarında bir miktar tavan boşluğu ile doğru şekilde seçersiniz, böylece inşa edilecek binlerce cihazdan kesinti olasılığı düşüktür. Ama on yıl sonra 400 € 'lık bir TV sahada başarısız olursa… hiç kimse umursamaz. Zaten tüketici elektroniği ömrünün üst kısmıyla ilgili. 5 yıl sonra başarısız olursa, kötü bir şöhret bile çıkarmazsınız. 2 yıl sonra başarısız olursa, bu vakaların birikmediğine bakın ve eğer değilse, üretici olarak iyisiniz; garanti kapsamında başarısız olursa, hala% 1 daha pahalı olan, ancak yıllar sonra ortalama olarak başarısız olan 1000 TV oluşturmaktan 1000 TV'de 1 alışverişi yapmak daha ucuzdur.

Neyse ki, ekonomi burada yanınızda olabilir: sağlam bir şekilde yapılmış herhangi bir SMPS, "sorumlu" tedarikçinizden daha pahalı olsa da, seri üretilen üst seviye cihazlar için sarf malzemelerine erişebiliyorsanız, bundan yararlanacaksınız. bunlar üzerinde sıkı testler yapıldı, ancak seri üretim bunların maliyetini daha fazla cihaz arasında dağıtıyor ve hala nispeten ucuz.

Yorumlar zaten TDK ve Murate'den tipik SMPS OEM olarak bahsediyor, ancak sadece sizin gibi benzer bir kullanım profiline sahip bir cihazı açardım - sizin durumunuzda, kırık bir üst düzey ofis yazıcıları / fotokopi makineleri arayın ve sonra güç kaynaklarındaki isimler için.


"Sabit frekanslı bir SMPS'nin neden% 90 yük senaryosuna kıyasla% 1 yükte daha az stresli bir şey olacağını gerçekten görmüyorum, iff soğutma yeterli": Tabii ki SMPS soğutmam yeterli değil, belli ki ısındı % 90 yükte daha fazla, bu yüzden kesinlikle elektrolit kapaklarını ve diğer parçaların ömrünü etkileyecektir. Başarısızlık oranı hakkında, 1000 kişi başına 1 ile gerçekten iyiyim. Ama bu orandan nasıl emin olabilirim? SMPS tedarikçisi bir kitle üreticisidir ve kesinlikle ürünlerini test ederler, ayrıca onları test edeceğiz, ancak bence bu testlerle ömür boyu tahmin edemediniz.
elektro

Benim sorum daha temelde SMPS parçaları hakkında özellikle giriş kapakları, onlar ac fiş iken onlar parçalamak veya yok etmek ama SMPS tam yükte değil mi? Ve bu durumda ortalama 10 yaşında mı yaşıyorlar?
elektro

@electro, SMPS'in nasıl tasarlandığını ve hangi kapakların seçildiğini bilmeden bunu söylemek imkansızdır. Para için büyük boyutlu veya daha sıkı test edilmiş kapaklar satın alabilirsiniz - ancak bu parayı harcayarak harcamamak SMPS üreticisine bağlıdır. Genel bir cevap verilemez.
Marcus Müller

Güç kaynaklarının ısınması genellikle% 80'de% 80'den çok daha yüksek ve% 100'de son derece yüksektir. Bu nedenle, ısıtma göz önüne alındığında, genellikle uzun süreler boyunca tedarik üzerine% 80'den fazla yük yüklememek iyidir.
'

2

Yaşam beklentisi MTBF'ye eşit değildir!

MTBF, elektronik bileşen için bir olasılık fonksiyon dağılımı kullanılarak hesaplanır (genellikle üstel dağılım fonksiyonu kullanılır). Yaşam beklentisi, olasılık dağılımı işlevi hakkındaki varsayımınızın hala geçerli olduğunu garanti eden bir parametredir.

PSU cihazının (veya genel olarak COTS) tahmin edilmesine izin veren FIDES gibi oluşturulmuş bir standart vardır. Tanımlamanız gereken uygulama profilinizdir (ortam sıcaklığı, AÇIK Zaman ve KAPALI zaman oranı, vb.).

Daha fazla bilgi için FIDES web sitesinde hızlı bir tur yapabilirsiniz.


0

Basit sıcaklık çevrimi elektronik cihazları yok eder, çünkü genleşme katsayıları aynı değildir ve sürekli mekanik esneme ve gerilmelerde sürekli değişim .......... nihayetinde bileşenleri bozar.

Tedavi: devreleri kapatmayın.

Oh ...... onları serin tut.

Lehimde kurşun nedenlerinden biri ..... mekanik uygunluğu (süneklik).

DÜZENLEME 100.000Hz saatli bir SMPS düşünün ........ saniyede 100.000 kez termal genleşme ve büzülme meydana gelir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.