在电源适配器行业大家一般以无故障时间来衡量电源适配器的使用寿命,电源适配器寿命与与电源适配器组成元器件之间也满足木桶效应,所有元器件只要一个坏了,那么这个电源适配器就坏了,所以使用优质的元器件是影响其关键之一,在电源适配器设计的时候,对于元器件选材,电路设计都会以平均无故障使用时间来考虑设计.再者就是使用环境与使用保养也是决定电源适配器的使用寿命的因素.
电源适配器的使用寿命主要由内部元器件和PCB的使用寿命以及整个焊接和装配的工艺确定的,首先在设计上要保证电源适配器元器件的参数选择,要考虑到元器件的参数偏差范围与余量,在生产制程上要严格控制焊接,插件,补焊,装配的一致性和可操作性,在测试老化过程中将不符合要求的甄选并剔除出来,保证电源适配器的一致性这个就得益于生产品质部门的管控.其所有工艺缺一不可.这样才可以从源头保证了电源的稳定性和可靠性.
一般关键器件受到的电应力大,发热量高,机器内部温度上升快,温度对器件寿命影响较大,所以对器件的寿命最终评估尤为重要.那么我们电源适配器里有哪些关键器件需要尤为关注呢?
1.芯片IC
芯片在电源中未核心器件,建议选用一线品牌,确保性能,工艺与成本达成平衡,我们一般选择使用昂宝,矽立杰,芯朋微作的AC-DC的电源适配器芯片.
2.电解电容器
电解电容在电源适配器器件中是对温度敏感的器件,从这个角度讲,电解电容器的好坏也一定程度上决定了电源装置的寿命,AC-DC 电源适配器产品表现的突出.
3.初级开关管(MOS 管)
此类开关器件,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也会是器件加速老化,同时也容易受到外部高压干扰而击穿损坏.
4.高频功率变压器
高频变压器在能量传输时,内部的损耗会导致其发热,散发的热量也会影响变压器材料的寿命.常见的变压器故障有绝缘层击穿,绕组烧毁,铜线断裂等.
5.多层陶瓷电容
贴片陶瓷电容容易出现问题的地方是电容的焊点处,其可能会由于一些应力作用而崩裂.为了尽量减少发生的可能性,建议尽量避免多个陶瓷电容的并联使用.
6.输出整流二极管
二极管主要承受两大电应力,包括反向耐压及正向电流,同时二极管也是发热器件.为了保证此器件的使用寿命,我们会在设计时流出足够的余量,最终保证电源适配器的批量性能.
7.光电耦合器
电流传输比(CTR)随着时间的推移会逐渐减少,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.
在电子产品对于电源适配器的选配上,也要考虑到实际使用环境与对其所需的电性要求而选配合适的电源适配器,在对于工业化产品,因使用环境恶劣,使用时间很长,可能有时候是24小时不间断工作,那么就要选择余量较大,从而满足其需求.一般在选配电源上面,对于整体功率一般会预留10-15%,或者甚至更多,而对于工业化产品会大于这个数值.类似于一匹马能够拉一千斤,但是如果长途的话,那么就会少拉一点,确保不把马累死.所以无论是飞机,汽车轮船,在选配发动机都会选择大于最大马力的发动机是一个道理.
电源适配器使用保养也是影响其使用寿命的因素之一,我们不可将电源适配器上面覆盖杂物,应确保其散热冷却,不可将电源适配器至于潮湿甚至有水的环境,大家都知道电子产品对于水都比较忌讳,电源适配器也不例外,当然整体做好了防水,那就另当别论.
对于电源适配器的价值不仅在与其本身,而更在于保证批量品质的工艺水平,与设计水平.对于使用寿命,产品整体设计商对电源适配器的合理选配,以及使用者对于使用过程的保养.也是保障电源适配器使用寿命最长化的因素之一.消费者所需要的就是电源适配器的安全可靠性,长使用寿命,从而减少产品的生产及维护成本.
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