影响电源模块使用寿命的因素

  每个电子产品都有一定的使用寿命,从产品的原料、设计、加工、环境以及操作等也都会影响其的寿命。电源模块是由多个电子元器件组成,或许有部分元件有很长的使用寿命,但是根据木桶原理,其寿命是由寿命最短的元件决定的。

  影响电源模块使用寿命的因素很多,一般无法准确预知时间,常以平均无故障时间来衡量。减少故障的发生需要把控两个环节,一是研发环节,二是生产环节。研发试验可以保证产品性能满足规格书要求,在正常生命周期内性能指标不变。生产环节就需要对流程和工艺的把控要求很高,只有高品质的生产设备和严格生产管理人员才能保障产品品质。

  电源模块寿命主要是由内部元器件寿命和焊接装配工艺所决定,除了在设计中要保证选型合适,还要在整个焊接装配工艺保证一致性,从而在源头保障了其稳定性和可靠性。下面谈下主要影响模块寿命的元件有哪些?

  1、电源芯片IC

  因为是核心元件,一般都建议选择大品牌,确保性能和工艺,但需跟成本平衡。

  2、电解电容

  电解电容是对温度较敏感的元件,甚至都可以说电解电容的寿命即是电源的寿命,因为在电路元件中其寿命最短。影响电解电容寿命的主要因素有环境温度和纹波电流,两者引起的发热都会通过温升表现出来,所以说温升是对电解电容工作寿命影响最大的因素。

  3、mos管

  开关器件因为处于高速开关状态,所受电压应力及电流应力较高。开关损耗导致的发热会加速器件老化,且容易受到外部高压干扰而击穿损坏。

  4、高频变压器

  高频变压器在能量传输时,内部的损耗会导致发热,影响变压器的寿命。常见的变压器故障原因有绝缘层击穿、绕组烧毁、铜线断裂等。

  5、陶瓷电容

  贴片陶瓷电容常见问题是在电容的焊点处,容易由于一些应力作用而崩裂。

  6、整流二极管

  二极管主要承受了两大电应力,包括反向耐压及正向电流。由于二极管是发热器件,一般为了保证其使用寿命,建议在设计时流出足够的裕量。

  7、光电耦合器

  电流传输比CTR会随着时间的推移逐渐减少,为了保持环路稳定,发光二极管的电流会不断增大,最终会达到其极限值,导致光耦损坏。

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