中心議題：

• 電源產品可靠性設計方法概述

解決方案：

• 采用容差分析技術

• 做SI分析和EMC分析

中(zhong)國(guo)現(xian)在(zai)的(de)電(dian)源(yuan)廠(chang)家(jia)很(hen)多(duo)，但(dan)是(shi)還(hai)沒(mei)有(you)世(shi)界(jie)級(ji)品(pin)牌(pai)，為(wei)什(shen)麼(me)
？眾(zhong)多(duo)國(guo)內(nei)電(dian)源(yuan)廠(chang)家(jia)的(de)產(chan)品(pin)功(gong)能(neng)很(hen)好(hao)

，價(jia)格(ge)很(hen)低(di)
，但(dan)是(shi)還(hai)是(shi)競(jing)爭(zheng)力(li)差(cha)，為(wei)什(shen)麼(me)？

重要原因：我們的產品質量和可靠性差！國內電子產品和國外領先企業產品的差距已經不是功能性能的差距，而是質量和可靠性上的差距。

質量和可靠性差的主要原因是：設計水平低，缺乏硬件可靠應用經驗。

genjuduidianzichanpinshixiaofenxishujudetongjifenxi，dianyuandeshixiaolvzhanjulefeichanggaodebili
，wangwangshiminglieqianmaode，zheyifangmianshuomingledianyuandekekaoxingbijiaodi，lingwaiyigefangmianyeshuominglezhiyaotigaoledianyuandekekaoxing
，jiukeyidafutigaozhenggechanpindekekaoxing。erduiyudianyuanchangjiaeryanyeshitigaozijichanpinkekaoxing，zengqiangjingzhenglideyigezhongyaofangmian。

在電源的可靠性設計中，傳統的可靠性技術主要采用的是老化試驗等方法
，說到底是一種在產品後期進行的“篩選”fangfa，ermuqianzuixindekekaoxingshejijishu
，qiangtiaozaishejijieduanjiubaozhengchanpindekekaoxing，daliangcaiyongyixiakekaoxingshejijishu，womenbazhexiezuixindejishuyingyongdaodianyuandeshejizhong，dadatigaoledianyuandekekaoxing
，dailailefeichanghaodejingjixiaoyi。xiamianfenbiezuoxiejiandanjieshao。

容rong差cha分fen析xi技ji術shu是shi當dang前qian電dian子zi可ke靠kao性xing設she計ji中zhong最zui先xian進jin的de技ji術shu之zhi一yi，代dai表biao著zhe電dian子zi可ke靠kao性xing設she計ji的de一yi個ge重zhong要yao發fa展zhan方fang向xiang。它ta是shi分fen析xi電dian路lu在zai最zui壞huai情qing況kuang下xia
，電dian路lu性xing能neng不bu會hui超chao過guo電dian路lu性xing能neng的de規gui格ge要yao求qiu，同tong時shi也ye保bao證zheng器qi件jian所suo受shou的de電dian應ying力li在zai可ke靠kao範fan圍wei內nei，不bu會hui引yin起qi器qi件jian失shi效xiao。可ke見jian容rong差cha分fen析xi是shi一yi種zhong全quan麵mian係xi統tong分fen析xi電dian路lu可ke靠kao性xing的de方fang法fa
，必bi將jiang在zai電dian子zi可ke靠kao性xing設she計ji中zhong占zhan據ju重zhong要yao地di位wei。由you於yu電dian源yuan在zai整zheng個ge電dian路lu中zhong有you著zhe重zhong要yao的de地di位wei
，而er且qie根gen據ju曆li史shi失shi效xiao率lv數shu據ju統tong計ji
，電dian源yuan失shi效xiao往wang往wang占zhan整zheng個ge電dian路lu的de主zhu要yao部bu分fen
，因yin此ci在zai電dian源yuan設she計ji中zhong引yin入ru容rong差cha分fen析xi是shi有you著zhe重zhong要yao意yi義yi的de。根gen據ju我wo們men在zai電dian源yuan設she計ji中zhong采cai用yong容rong差cha分fen析xi的de經jing驗yan

，可ke以yi保bao證zheng電dian源yuan在zai最zui壞huai情qing況kuang下xia
，電dian源yuan輸shu出chu電dian平ping飄piao移yi
、電源紋波
、上下電時器件承受的最大電應力等關鍵指標都可以控製在要求的範圍內

，電源的可靠性得到了很大的提高。

降額設計是一種比較傳統的設計技術。以前做降額設計時

，先估計器件上的電壓

、電(dian)流(liu)和(he)功(gong)率(lv)，然(ran)後(hou)套(tao)用(yong)器(qi)件(jian)降(jiang)額(e)表(biao)，確(que)定(ding)器(qi)件(jian)的(de)降(jiang)額(e)係(xi)數(shu)。這(zhe)種(zhong)估(gu)計(ji)的(de)方(fang)法(fa)取(qu)決(jue)於(yu)個(ge)人(ren)經(jing)驗(yan)
，也(ye)主(zhu)要(yao)是(shi)估(gu)計(ji)器(qi)件(jian)上(shang)的(de)靜(jing)態(tai)電(dian)應(ying)力(li)，無(wu)法(fa)準(zhun)確(que)估(gu)計(ji)器(qi)件(jian)的(de)瞬(shun)態(tai)應(ying)力(li)
，可(ke)以(yi)說(shuo)是(shi)一(yi)種(zhong)“靜態”的(de)方(fang)法(fa)，同(tong)時(shi)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)也(ye)比(bi)較(jiao)耗(hao)費(fei)時(shi)間(jian)。但(dan)是(shi)根(gen)據(ju)我(wo)們(men)的(de)失(shi)效(xiao)分(fen)析(xi)經(jing)驗(yan)，器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)受(shou)到(dao)瞬(shun)態(tai)的(de)過(guo)電(dian)應(ying)力(li)。所(suo)以(yi)我(wo)們(men)新(xin)的(de)降(jiang)額(e)設(she)計(ji)主(zhu)要(yao)是(shi)采(cai)用(yong)對(dui)電(dian)路(lu)的(de)仿(fang)真(zhen)方(fang)法(fa)，準(zhun)確(que)分(fen)析(xi)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)各(ge)個(ge)器(qi)件(jian)的(de)瞬(shun)態(tai)電(dian)應(ying)力(li)和(he)器(qi)件(jian)的(de)結(jie)溫(wen)，然(ran)後(hou)直(zhi)接(jie)在(zai)仿(fang)真(zhen)軟(ruan)件(jian)中(zhong)設(she)置(zhi)器(qi)件(jian)的(de)降(jiang)額(e)係(xi)數(shu)，直(zhi)接(jie)輸(shu)出(chu)器(qi)件(jian)的(de)應(ying)力(li)分(fen)析(xi)和(he)降(jiang)額(e)情(qing)況(kuang)。大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)降(jiang)額(e)設(she)計(ji)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)和(he)效(xiao)率(lv)。
[page]
與(yu)降(jiang)額(e)設(she)計(ji)相(xiang)反(fan)的(de)是(shi)升(sheng)額(e)設(she)計(ji)
，大(da)多(duo)器(qi)件(jian)在(zai)使(shi)用(yong)時(shi)必(bi)須(xu)要(yao)在(zai)器(qi)件(jian)手(shou)冊(ce)給(gei)定(ding)的(de)參(can)數(shu)範(fan)圍(wei)內(nei)，但(dan)是(shi)在(zai)商(shang)用(yong)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)中(zhong)，有(you)時(shi)我(wo)們(men)必(bi)須(xu)要(yao)使(shi)用(yong)商(shang)業(ye)級(ji)器(qi)件(jian)(0－70℃)去適應其他的溫度範圍，如某些終端產品常常在低於0℃的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)使(shi)用(yong)，這(zhe)時(shi)候(hou)必(bi)須(xu)要(yao)評(ping)估(gu)器(qi)件(jian)在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)的(de)參(can)數(shu)變(bian)化(hua)，和(he)器(qi)件(jian)在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)承(cheng)受(shou)電(dian)應(ying)力(li)的(de)變(bian)化(hua)

，保(bao)證(zheng)器(qi)件(jian)在(zai)低(di)溫(wen)情(qing)況(kuang)下(xia)使(shi)用(yong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。升(sheng)額(e)設(she)計(ji)就(jiu)是(shi)這(zhe)樣(yang)一(yi)套(tao)係(xi)統(tong)的(de)方(fang)法(fa)
，用(yong)來(lai)評(ping)估(gu)器(qi)件(jian)在(zai)超(chao)出(chu)器(qi)件(jian)正(zheng)常(chang)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)的(de)下(xia)的(de)使(shi)用(yong)情(qing)況(kuang)。

在電源設計中是必須要做SI分析和EMC分析的
，在SI分析中現在又派生出了一個新的分支——PI(電源完整性分析)，主zhu要yao就jiu是shi分fen析xi電dian源yuan電dian路lu在zai高gao頻pin情qing況kuang和he必bi須xu考kao慮lv器qi件jian的de分fen布bu參can數shu時shi
，其qi電dian平ping輸shu出chu性xing能neng變bian化hua。可ke見jian電dian源yuan可ke靠kao性xing設she計ji技ji術shu又you有you了le一yi個ge重zhong要yao的de發fa展zhan，也ye充chong分fen說shuo明ming了le電dian源yuan可ke靠kao性xing設she計ji的de地di位wei也ye日ri益yi重zhong要yao。隨sui著zheSI和EMC仿真工具日益發展，實用化程度大大提高，今天的SI和EMC分fen析xi已yi經jing越yue來lai越yue多duo由you傳chuan統tong的de測ce試shi試shi驗yan方fang法fa轉zhuan變bian為wei采cai用yong仿fang真zhen分fen析xi的de方fang法fa。以yi往wang電dian源yuan設she計ji中zhong的de高gao頻pin分fen量liang下xia的de各ge器qi件jian的de分fen布bu參can數shu對dui電dian源yuan性xing能neng的de影ying響xiang一yi直zhi是shi困kun擾rao電dian源yuan設she計ji人ren員yuan的de難nan題ti
，往wang往wang隻zhi有you資zi深shen的de工gong程cheng師shi憑ping借jie經jing驗yan進jin行xing分fen析xi，如ru今jin憑ping借jie這zhe些xie工gong具ju，即ji使shi年nian輕qing的de工gong程cheng師shi也ye有you可ke能neng設she計ji出chu高gao質zhi量liang
、高可靠性的電源，充分體現出了可靠性技術發展的力量。

dianyinglishejichuleherongchafenxihejiangeshejikeyirongheyiqishiyongwai，zaidianyuanshejizhonglingwaiyaoguanzhudeshishangxiadianfenxihehuanqidongdianludesheji，genjuduidianyuanshixiaofenxishujudetongjihedianyuanyingyongdejingyan，zhelianggefangmianshiyingxiangdianyuankekaoxingdezhuyaoyinsu，yeshiguoneidianyuanshejirenyuanwangwangrongyihushide。shangxiadianshidianyuanyingyongzhonglianggeguanjiandeshike，dabufendedianyuanshixiaoyefashengzaizhelianggeshike。shangxiadianshidedianyinglifenxiyechengweishejirenyuanbizuodegongke。jiejuedefangfazhuyaojiushizengjiashangdianshidehuanqidongdianluhexiadianshifangdiandianlu，yibaozhengshangdianshidianyuanshuchudedaoyouxiaokongzhi
，tongshiyoubaozhengdianyuanheyingyongdianluzhongdeqijianchengshoudedianyinglidouzaikekaodefanweinei。yicilaitigaodianyuandekekaoxing。

電源可靠性不可忽視的一個重要因素就是對各種環境的適應能力，高低溫

、氣壓
、煙霧、大da氣qi成cheng分fen等deng各ge種zhong環huan境jing因yin素su都dou會hui影ying響xiang電dian源yuan的de可ke靠kao性xing，如ru低di氣qi壓ya對dui電dian源yuan中zhong廣guang泛fan使shi用yong的de電dian解jie電dian容rong壽shou命ming有you很hen大da影ying響xiang，大da氣qi汙wu染ran對dui電dian源yuan可ke靠kao性xing有you致zhi命ming影ying響xiang
，低di溫wen對dui電dian源yuan的de啟qi動dong影ying響xiang也ye不bu能neng忽hu略lve等deng等deng。如ru果guo任ren一yi個ge因yin素su沒mei有you考kao慮lv到dao，電dian源yuan在zai某mou種zhong特te定ding環huan境jing下xia使shi用yong，就jiu會hui帶dai來lai非fei常chang高gao比bi例li的de失shi效xiao率lv，引yin起qi整zheng個ge電dian子zi產chan品pin的de全quan麵mian返fan修xiu和he招zhao回hui，帶dai來lai巨ju大da的de經jing濟ji損sun失shi。這zhe樣yang非fei常chang慘can痛tong的de案an例li已yi經jing不bu止zhi發fa生sheng一yi次ci了le。

電源模塊的(de)熱(re)設(she)計(ji)和(he)一(yi)般(ban)的(de)熱(re)設(she)計(ji)不(bu)一(yi)樣(yang)，一(yi)般(ban)的(de)熱(re)設(she)計(ji)主(zhu)要(yao)是(shi)對(dui)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)散(san)熱(re)通(tong)道(dao)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)，對(dui)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)器(qi)件(jian)隻(zhi)是(shi)進(jin)行(xing)穩(wen)態(tai)的(de)功(gong)耗(hao)假(jia)定(ding)。而(er)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)中(zhong)的(de)熱(re)設(she)計(ji)主(zhu)要(yao)是(shi)對(dui)其(qi)中(zhong)的(de)大(da)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)瞬(shun)態(tai)溫(wen)度(du)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)
，看(kan)是(shi)否(fou)超(chao)過(guo)器(qi)件(jian)的(de)絕(jue)對(dui)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)。這(zhe)種(zhong)器(qi)件(jian)級(ji)的(de)瞬(shun)態(tai)熱(re)分(fen)析(xi)是(shi)當(dang)前(qian)熱(re)設(she)計(ji)領(ling)域(yu)中(zhong)的(de)最(zui)新(xin)發(fa)展(zhan)，也(ye)是(shi)器(qi)件(jian)可(ke)靠(kao)性(xing)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)最(zui)新(xin)重(zhong)要(yao)部(bu)分(fen)。

電源的安全設計主要關注的是電源中各器件的安全性選型、電源模塊中PCB走線的爬電距離是否符合安全間距規範、電源在發生失效的情況下也不會輸出過高的電壓，以免引起電源和外部電路的重大安全隱患
，特別是不引起明火等。

guojilingxiandedagongsi，duizhexieshejifangfajunyouzhuanyetuanduilaibaozhang，weilemanzuguoneiqiyedexuqiu，zhenduimeizhongshejifangfa
，shenzhenshiyiruilaigongsijunyouzhuanjiafuzeyanjiuhezhuizongyejiezuixindejinzhan，shijianjingyanfengfu，keyibangzhuqiyejianlizijideshejiguifan，bangzhudianzigongchengshixunsuzhangwozhexiefangfabingzhidaoshijian。zaiyingyongshijianzhongzhengming，zhiyaoquanmiancaiyongyiruilaigongsidedianzikekaoxinggongchengjishu，dianyuanchanpindekekaoxingyidinghuiyoudafudetigao。