DC/DC模块中功率器件的寿命预计方法

模拟开关电源DC/DC模块内部电路为开关电源中的功率器件—垂直导电双扩散MOS(VDMOS)和肖特基二极管(SBD)—提供恒定电应力,并对其施加温度应力进行加速寿命试验。采用恒定电应力温度斜坡法(CETRM),对开关电源中功率器件VDMOS和SBD的可靠性进行评价;对其失效机理一致性进行分析,计算其失效激活能;并在失效机理一致的范围内外推正常使用条件下的寿命,为开关电源整体可靠性评价提供依据。     

基于阈值电压漂移的VDMOS寿命评价

随着DC/DC电源的快速发展,作为其中的开关管,VDMOS器件的可靠性一直受到关注.基于VDMOS阈值电压漂移的失效机理研究,对DC/DC电源上的VDMOS器件进行寿命评价;在135 ℃、150 ℃和165 ℃三种温度下进行加速老化试验,以阈值漂移量20 mV为失效判据,利用Arrhenius模型对试验结果进行分析,得到其失效激活能为1.18 eV,推算出其工作状态下的中位寿命特征值为4.0×105 h.分析认为,引起阈值电压漂移的原因主要是界面态电荷的积累.     

DC/DC电源用光电耦合器低频噪声测试方法研究

光电耦合器是DC/DC电源的关键器件,光电耦合器低频噪声的随机增大是该类电源主要失效模式之一。目前,国内尚未形成光电耦合器低频噪声的有效测试方法,更未建立相关标准。文章详细分析了光电耦合器低频噪声特性及产生机理,提出了其低频噪声测试的偏置电路、测试设备和测试方法。针对用于DC/DC电源的典型光电耦合器(4N47)的实测结果表明,该方法能够准确测试光电耦合器的低频噪声,为DC/DC电源用光电耦合器的系统适用性和典型故障提供了一种有效的评估方法。     

VDMOS器件损伤的DC/DC转换器辐射预兆单元设计

文中应用预警和健全管理(PHM)方法,在深入研究了辐射导致VDMOS器件和DC/DC转换器性能退化之间关系的基础上,设计了基于VDMOS器件损伤的DC/DC转换器辐射预兆单元.经过仿真证实了所设计的预兆单元可以提前报警.     

DC/DC辐照损伤与VDMOS器件1/f噪声相关性研究

通过对DC/DC转换器低频噪声测试技术以及在γ辐照前后电性能与1/f噪声特性变化的对比分析,发现使用低频噪声表征DC/DC转换器的可靠性是对传统电参数表征方法的一种有效补充.对DC/DC转换器辐照损伤与其内部VDMOS器件1/f噪声相关性进行了研究,讨论了引起DC/DC转换器辐照失效的原因.     

一种DC／DC模块电源失效原因分析及解决方法

对于在可靠性"三综合"(即温度、湿度和振动)试验中出现的质量问题,由于器件的相互关联性以及多种应力的共同作用,其故障原因或失效机理分析相对复杂,有效的解决方法在短期内往往难以出台。通过一种DC/DC模块电源在整机"三综合"试验中的失效原因和机理分析,并采用试验手段,确定振动应力是器件失效的主要原因。最后通过选择了合理有效的加固措施,彻底解决了DC/DC模块电源的失效问题。     

DC/DC变换器可靠性保障与评估新技术

由于应用条件和环境影响对DC／DC变换器的可靠性有极大影响，因此在器件可靠性评估过程中需要考虑应用的环境和应力，从而预测出相应的失效模式，并在设计和制造过程中加以消除。本文在分析了DC／DC变换器失效模式和机理的基础上，论证了稳定温度可靠性检测方法的不足之处。本文重点介绍了可靠性保障与评估的新技术。新技术包括将美国海军JSF办公室提出的预兆一安全管理（PHM）理念应用于DC／DC变换器以及抗辐照的加固技术。当这些方法被用于结合环境测试和目标元器件评估时，才能生产出高质量和高可靠性的DC／DC的变换器。     

DC/DC电源模块可靠性评价方法研究

提出了一种DC/DC电源模块使用寿命可靠性评价方法。在高温环境下进行长期寿命试验,利用试验过程中出现的失效数及总的试验时间,通过一定置信度下的数学计算,得到加速寿命试验的失效时间。依据DC/DC电源模块激活能的工程值计算加速系数,得到该DC/DC电源模块的使用寿命。结果表明,该DC/DC电源模块的使用寿命数据与设计值(15~20年)较吻合。该计算方法具有相当好的合理性。     

Buck隔离型DC/DC变换器在高剂量率条件下的总剂量辐射损伤机理研究

对国产Buck型正激DC/DC电源变换器在高剂量率辐射条件下开展电离总剂量辐照试验。分析了DC/DC电源变换器的关键电性能参数和功能随辐照总剂量的变化情况,并对DC/DC的失效机理和失效模式进行研究。通过机理分析定位辐照敏感单元。此外,还针对DC/DC的总剂量失效阈值与辐照过程中所施加的输入电压偏置和输出电流偏置的关联关系进行分析。     

DC/DC电源模块散热器的设计及热分析

温度是影响DC/DC电源电路可靠性的重要因素之一。高、低温及其循环会对大多数电子元器件产生严重影响。它会导致电子元器件的失效,进而造成电源整机的失效。多芯片模块(MCM)和高密度三维组装技术的出现使得电子设备的热流密度越来越高。科学合理地设计电子设备以满足其热性能的要求在电源模块设计中至关重要。热管具有一种高效的传热能力,配以合理散热鳍片,将提高散热器的散热效果。本文以数值传热理论为基础,通过3D设计软件Solidworks建立一套DC/DC电源模块的散热器模型,并利用热流分析软EFD.Pro对电源模块进行热分析仿真技术研究。     

DC/DC模块输入端电压反加后的影响分析

在航天等空间产品中使用的分布式供电系统中,总体电路一般只提供27~30 V的直流一次电源,各单机产品大多采用DC/DC模块将该一次电源转换为所需的二次电源,并实现一次地与二次地的隔离。分析了INTERPOINT公司的DC/DC模块的输入端反接后,输入电压对DC/DC模块、电源保护滤波电路及负载的影响,通过仿真与验证试验,得出电源模块输入端反接后单机产品中电源保护电路发生作用,对产品中负载无影响,可以继续使用。电源模块失效分析对航天产品中电源模块中出现类似的故障后的处理提供了参考。     

星载多路输出开关电源的设计

介绍一款星载多路输出开关电源。该电源的设计方法能够满足绝大部分星载多路输出开关电源的需求。重点介绍该电源的部分设计特点,分析工作原理,并给出了设计公式。实践表明,该电源优化了星载开关电源小型化设计,可广泛应用于星载多路开关电源。     

便携式电子系统的DC/DC开关电源系统结构设计和研究

介绍了 DC/DC开关稳压电源系统结构的设计 ,分析了提高电源转换效率的系统设计方法。提出了一种适于 LSI实现的 DC/DC开关稳压电源系统结构     

240V高压直流系统在DC机房中的应用研究

近几年以来,随着通信技术的飞速发展,全国步入了5G时代,通信机房交流不间断供电负载越来越高,耗电量逐步上升,给运营商的运行成本带来了很大的压力。如何提升机房供电效率,降低PUE值成为目前迫切需要解决的问题。文章以雄安联通2020年新建的DC机房为例,简要分析高压直流供电系统的应用。     

一种混合集成DC/DC电源调制器的设计

介绍了一种混合集成DC/DC电源调制器的设计,并给出了实验结果。该电路包含延时电路、逻辑运算电路、驱动电路和输出电路,其主要功能是对输入的TTL控制信号进行逻辑运算和延时处理;通过驱动电路后,对 3.3 V、 5 V、 6 V、 12 V电源进行调制,可实现按规定时序为系统供电。     

一种可热插拔式DC／DC电源模块的研究和应用

本文对用于通信系统、航空航天领域的一种可热插拔式DC／DC电源模块进行了讨论。该电源主要采用有源钳位的单端正激变换方式。