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开关电源适配器使用寿命的分析

发布时间:2022.02.08 12:27 浏览次数:103
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当元器件的工作状态不超过供应商提供的规格书上的参考指标,那么可以实现开关电源适配器的长寿命工作。元器件的降额使用可以提供产品的可靠性。实际寿命达不到额定寿命的重要原因是元器件的工作情况处于最差状况。最差状况就是产品在各种正常或异常工作条件下(包括动态负载大小的变化、短路情况,在高温、低温环境下工作,输入工作电压最低、最高,在冷机启动、关机情况下等)。
开关电源适配器在使用过程中,随工作时间变化,分为初期故障、偶发故障、磨耗故障三个阶段,起相应的故障产生原因也各不相同。
电源产品的初期故障:开关电源适配器在使用初期,通常为30天内发生的故障,随着时间的推移,产品工作稳定,故障率逐渐变少。其主要因数是由于潜在的缺陷,这需要通过完善的设计,以及元器件筛选等措施预防故障发生。开关电源适配器的生产过程中有老化试验,但时间只有2~4小时,极少部分元器件的潜在缺陷还是筛选不出来。
电源产品的偶发故障:初期故障排除后,会进入偶发故障阶段。主要是由于产品跌落、雷电等突发情况引起的,与工作时间无关,基本可以维持一定的故障率。我们的目标是通过预防生产过程中的偶发性缺陷,已经控制使用环境的过大波动,使得偶发故障接近于零。
电源产品的磨耗故障:偶发故障阶段后,随着工作时间的推移,故障又会产生。此时的故障主要是由于产品损耗、磨耗引起的,也可以理解为部分元器件的寿命已经到达极限。
根据产品的可靠性要求,设计的成本要求、成熟性、安全性、售后维护成本、装配的难易程度等要求来综合确定其降额等级。军标GBJ/Z35-93推荐下面三种降额等级:
1.等级I,它是最大的降额,对元器件使用可靠性的改善作用最大。适用于下述情况:产品的实现会给应用系统带来严重破坏或者给使用人员带来安全性危险;对产品有高可靠性要求,且采用新工艺、新技术的设计方案;由于技术或费用原因,产品发生故障后无法修复;应用系统对产品的重量、尺寸大小有严格的限制。
2.等级II,是中等降额,对元器件使用可靠性有明显改善。适用于产品的失效将可能引起应用系统的损坏;有高可靠性要求,且采用了某些偏门的设计;售后服务费用较高等情况。
3.等级III,是最小的降额,对元器件使用可靠性改善的相对效益最大,但可靠性改善的效果不如前面的等级II和等级I。 适用于:产品发生故障后,不会给应用系统造成损害或者不会给操作人员带来安全性危害;产品采用成熟的设计标准;发生故障产品可以快速、低的维护修复费用;对产品的重量、尺寸无严格的限制要求。

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