长寿命LED电源与平面变压器设计步骤.docx

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长寿命LED电源与平面变压器设计步骤

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系统可靠性定义及指标

开关电源是各种系统的核心部分。

开关电源的需求越来越大，同时对可靠性提出了越来越高的要求。

涉及系统可靠性的因素很多。

目前，人们认识上的主要误区是把可靠性完全（或基本上）归结于元器件的可靠性和制造装配的工艺,忽略了系统设计和环境温度对可靠性的决定性的作用。

据美国海军电子实验室的统计，整机出现故障的原因和各自所占的百分比如表1所示。

在业界上，通用的可靠性定义为：

在规定条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

此定义适用于一个系统，也适用于一台设备或一个单元。

描述这种随机事件的概率可用来作为表征开关电源可靠性的特征量和特征函数。

从而，引出可靠度[R（t）]的定义：

系统在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。

如系统在开始（t=0）时有n0个元件在工作，而在时间为t时仍有n个元件在正常工作，则可靠性R（t）=n/n00≤R（t）≤1失效率λ（t）=-dinR（t）/dtλ定义为该种产品在单位时间内的故障数，即λ=dn/dt。

如失效率λ为常数，则dn/dt=-λtn=n0e-λtR（t）=e-λt0MTBF（平均无故障时间）=1/λ平均无故障时间（MTBF）是开关电源的一个重要指标，用来衡量开关电源的可靠性。

从各研究机构研究成果可以看出，环境温度和负荷率对可靠性影响很大，这两个方面对开关电源的影响很大，下面将从这两方面分析，如何设计出高可靠的开关电源。

其中：

PD为使用功率；PR为额定功率主。

UD为使用电压；UR为额定电压。

环境温度对元器件的影响，环境温度对半导体的影响硅三极管以PD/PR=0.5使用负荷设计，则环温度对可靠性的影响，如表2所示。

影响寿命及可靠性的因素

1.决定寿命的主要部件：

①电解电容器

电解电容的封口部位会漏出气化的电解液，这种现在会随着温度升高而加速，通常会认为温度每上升10℃，泄漏速度会提高2倍，所以就会出现我们常说的每升高10度温度寿命减半。