济源变压器的可靠性的设计分析_1

电子产品的质量是技术性和可靠性两方面的综合。济源变压器作为一个电子系统中重要的部件，其可靠性决定了整个系统的可靠性，济源变压器由于体积小，效率高而在各个领域得到广泛应用，如何提高它的可靠性是电力电子技术的一个重要方面。

　　1、济源变压器电气可靠性工程设计技术

　　1.1供电方式的选择　供电方式一般分为：集中式供电系统和分布式供电。现代电力电子系统一般采用采用分布式供电系统，以满足高可靠性设备的要求。

　　1.2电路拓扑的选择　济源变压器一般采用单端正激式、单端反激式、双管正激式、双单端正激式、双正激式、推挽式、半桥、全桥等八种拓扑。其中双管正激式、双正激式和半桥电路的济源变压器管承压仅为输入济源变压器电压，60降额时选用600V的济源变压器管比较容易，而且不会出现单向偏磁饱和的问题，这三种拓扑在高压输入电路中得到广泛的应用。

　　1.3功率因数校正技术　济源变压器的谐波电流污染电网，干扰了其它共网设备，还可能会使采用三相四线制的中线电流过大，引发事故，解决途径之一是采用具有功率因素校正技术的济源变压器。

　　1.4控制策略的选择　在中小功率的济源变压器中，电流型PWM控制是大量采用的方法，在DC-DC变换器中输出纹波可以控制在10mV，优于电压型控制的常规济源变压器。　　硬济源变压器技术因济源变压器损耗的限制，济源变压器频率一般在350kHz以下；软济源变压器技术是使济源变压器器件在零电压或零电流状态下济源变压器，实现济源变压器损耗为零，从而可将济源变压器频率提高到兆赫级水平，此技术主要应用于大功率系统，小功率系统中较少见。

　　1.5元器件的选用　因为元器件直接决定了济源变压器的可靠性，所以元器件的选用是非常重要。元器件的失效主要集中在以下四点：制造质量问题、器件可靠性的问题、设计问题、损耗问题。在使用中应对此予以足够重视。

　　1.6保护电路　为使济源变压器能在各种恶劣环境下可靠地工作，应在设计时加入多http://zhengzhou.ydggc.com/种保护电路，如防浪涌冲击、过欠压、过载、短路、过热等保护电路。

　　2、电磁兼容性(EMC)设计技术

　　济源变压器多采用脉冲宽度调制(PWM)技术，脉冲波形呈矩形，其上升沿与下降沿包含大量的谐波成分，另外输出整流管的反向恢复也会产生电磁干扰(EMI)，这是影响可靠性的不利因素，这使得系统具有电磁兼容性成为重要问题。产生电磁干扰有三个必要条件：干扰源、传输介质、敏感接收单元，EMC设计就是破坏这三个条件中的一个。

　　对于济源变压器而言，主要是抑制干扰源，干扰源集中在济源变压器电路与输出整流电路。采用的技术包括滤波技术、布局与布线技术、屏蔽技术、接地技术、密封技术等技术。

　　3、济源变压器设备可靠性热设计技术

　　统计资料表明电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10；温升50℃时的寿命只有温升25℃时的1/6.除了电应力之外，温度是影响设备可靠性***重要的因素。这就需要在技术上采取措施限制机箱及元器件的温升，这就是热设计。热设计的原则，一是减少发热量，即选用更优的控制方式和技术，如移相控制技术、同步整流技术等技术，另外就是选用低功耗的器件，减少发热器件的数目，加大粗印制线的宽度，提高济源变压器的效率。二是加强散热，即利用传导、辐射、对流技术将热量转移，这包括散热器设计、风冷(自然对流和强迫风冷)设计、液冷(水、油)设计、热电致冷设计、热管设计等。强迫风冷的散热量比自然冷却大十倍以上，但是要增加风机、风机济源变压器、联锁装置等，在设计中要根据实际情况选取散热方式。