2020年电源故障的5大原因

电源故障介绍：

电源是所有电子系统的支柱。供应中的任何障碍都意味着您的电子系统将停止。由于多种原因，可能会发生电源故障。不过，您可以采取一些预防措施来避免电源故障，从而避免系统故障。

本文中使用的数据基于 Excelsys 和 Power Clinic 进行的研究（他们收集了来自 1600 多家不同公司的 12,000 多种型号的电源故障数据）。它还利用了 Ridley Engineering 的 Ray Ridley 博士根据他的领英“电源”小组的意见所做的一项研究。该小组拥有 6,000 多名成员。该数据基于工业、医疗、军事和科学领域使用的所有类型的电子系统。

电源故障的最常见原因：

不可否认，大多数电源故障都与温度有关。您会在此处找到其中的许多列表。物理的基本定律之一表明，每 10°C，您能够将电源温度保持在 40°C 以下，平均故障间隔时间 (MTBF) 就会增加一倍。同样，电源温度每升高 10°C，平均故障间隔时间 (MTBF) 就会减少一半。 MTBF（平均故障间隔时间）是预测的电子系统固有故障之间消耗的时间量或系统故障之间的算术平均时间。

随着时间的推移，我们发现塑料底盘的使用比金属底盘有所增加，这对散热和电磁能力都有影响。您的目标应该是纠正电源系统周围的热管理。

• 电容器

如果设计不当，几乎所有电容器技术都会存在一些缺陷。电容器很容易承受过压并且容易发生故障。电容器可能由于多种原因而失效，从而导致您的电源出现故障。这可能包括泄漏、电容器膨胀、爆炸或短路、电容降低或电路内 ESR 增加。过热还会导致电容器损坏以及老化、反极性损坏、组装过程中的损坏等。

为避免因电容器而出现故障，您必须确保您的电力系统使用的是优质电容器。保持电容器免受过热监视纹波电流的影响，以确保它们不会承受过大的压力。

• 电源组件

电源开关元件或 MOSFET 也是电源系统的主要部分，有时可能会导致故障。 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种具有源极、栅极和漏极的三端器件。它用于放大和切换电子设备中的电子信号。

功率MOSFET是一种非常常用的功率半导体器件，特别适用于DC-to-DC开关电源。如果热量没有正确处理，如果漏极过压、漏极过流、栅极过压或内部反并联二极管过载，它们可能会导致故障。重点应该是正确的设计、组件的降级和测试，以确保您的设备不会出现故障。

• 控制 ICS

控制 IC 很容易被误用或误用，从而影响您的电源。这可能是因为不正确的时钟操作或不正确的 PCB 布局会导致不需要的噪声或振荡。您必须适当注意电流限制、栅极驱动、间距、软启动模式和测量控制回路。

如果您的 IC 存在缺陷，它将直接影响 MOSFET，因此确保您的控制 IC 不会出现故障非常重要。

• 环境原因

这是最常见的电源故障原因。环境问题包括湿气侵入、浪涌和瞬变、感应电力线浪涌和瞬变、雷击和无功负载，例如再生电机驱动、电池充电、超级电容等。

通过适当的设计和测试或向系统添加保护性扩展，可以避免其中一些因环境影响而导致的故障。

• 粉丝

这不足为奇，大多数系统中都有风扇。它们是集成到电源系统中的物理运动部件，实际上更容易出现故障和故障。风扇用于散发系统产生的热量，以避免过热。如果系统没有预装风扇，用户将自己向系统添加风扇。然而，即便如此，问题并没有得到解决，而是从一个位置转移到另一个位置。另一个问题是供应链中替代风扇的生产。您需要确保所提供的电源系统没有此类不合格的替代品。

另一方面，保持无风扇系统有其好处。您可以密封无风扇系统，防止潮湿和灰尘进入。在室外安装系统的情况下，您可以将其密封以防潮和防雨。卸下风扇可以将系统的可靠性提高 25%，并且可以帮助您避免故障。除非有必要，否则尽量避免在电源系统中安装风扇。 Excelsys 实际上已经发布了一种无风扇电源系统，可提供 600 W 的输出功率。

结论：

还有很多其他的电源故障原因，但这些是最常见的。为了避免这些，您需要确保从施工和设计开始就对您的供电系统给予应有的重视。尝试使用事先经过测试的合法组件或寻找提供保修的供应商。