电源可靠性评估

需要可靠性评估需要基础知识：

电源就像是一个源头的河水，有很多路路上有很多闸

关键元器件工作条件、典型应用、典型拓扑的工作原理及控制方式优缺点、保护电路的工作原理、RCD、RC时间常数

一、元器件：

瞬时极限值（测试方法、评判标准、关键参数 超标原因及改善措施、失效模式、案列分享）

MOS：（改变其栅极驱动电阻看MOS管Vds、Ids、。研究多个电路MOS管的导通过程[感性负载、阻性负载]、多种损耗分析、失效模式、MOS管一些极限参数及评判方法、热阻的概念。典型包括boost、LLC电路的驱动Vgs、当MOS管驱动电压较低是否可以考虑降低驱动电阻提高Cgd的放电速度。

MOS管开关过程

首先声明一点研究MOS管开关过程脱离相应的电路是没有实际意义的。另外MOS管开关电源里面都研究其作为开关器件使用。

MOS管的导通过程：驱动源对MOS管充电，当电压达到,MOS管开始导通，电流开始缓慢上升，当电流达到最大负载电流时，电压开始降低，漏极电压下降，那么驱动源电荷开始对（米勒电容）充电，进入米勒平台，电压不会上升，直到电压降低到不能再降低=时，米勒平台结束。MOS管基本上完全导通，此后驱动源电荷继续对充电，使之达到与驱动源电压相等的电压。

怎么来避免这种电流尖刺的产生呢？

漏极加磁阻，吸收掉阻值电流瞬时突变，使电流尖峰减小，但是同样有存在缺点MOS管关断时会产生电压尖峰。

前沿消隐：

一般开关MOS管源极都会有下地电阻检测流过MOS管的电流，但是导通瞬间电流尖刺是不希望被检测到的，同时这种电流尖刺不加抑制的话还会影响内部检测，通常下地电阻到IC检测引脚之间会连个RC，通过设置RC常数来吸收电流尖刺。这就是前沿消隐的必要性。

二极管：

1、二极管的VF

为什么二极管一定需要0.7V或者0.3V才能导通呢？

首先要理解二极管的导通过程，因为这个过程对理解二极管的电容效应更加容易。

二极管（研究二极管与线路电感量的关系、实际测量其波形、二极管的从导通到截止经历几个过程，这些过程受哪些因数影响【内部的trr和外界的】、反向恢复时间还受电流峰值影响）

三极管（三极管设置其电阻，看多大的驱动电流可以饱和导通、以及受地线的干扰试验）、

1、三种状态截止、饱和、放大的理解

2、截止失真，重点讲条件、饱和失真、串稳电路、线性稳压器。

3、三极管防干扰，注意正常控制电路和保护电路

电容（纹波电流跟温度、频率校正关系）

电容充电瞬间电流峰值大小：其两端的电压和容值关系

稳压管(稳压管的典型电路及稳压原理)

变压器、

电感:

伏秒平衡、电弧产生原理（光能、热能）

电感电流流上升斜率计算公式（有电阻、无电阻）

电感的设计、纹波电流系数、电感规格

磁珠：低频时相当于短路，高频时会阻止电流变化，高频的电流会全部流过其电阻，具有很好的高频滤波特性。

芯片的前沿消隐时间

三端稳压管431与光耦组成的反馈环路、鉴幅电路

光耦---发光二级管反压大约5V、也有放大状态、饱和状态、CTR

温度对元器件的影响：高温、低温，以及相关特性曲线

电源控制器

一、保护功能

过压、过流、短路保护

二、环路及地线

环路为什么形成正反馈或自激：我们知道环路要稳定，一般要实行负反馈控制。像boost电路，LED-端检测通过检测电阻上的电压实现检测电流的大小，但是不能直接将这个检测电压反馈回主IC，因为环路中会存在很多高频的干扰，而这些高频的干扰是没有用的，我们一般要将这些高频干扰滤除掉。滤掉这些高频干扰需要在检测前加个RC吸收电路。

如下图红圈

但是加的这个RC电路时间常数不能太大，也不能太小

1、太小的话某些高频干扰可能不能滤掉。

2、太大的话可能会造成自激也就是正反馈，当此RC滤波的频率低于MOS管的开关频率时就会形成正反馈，即当上一个周期的采样的信号是让MOS管增大占空比，此时LED 快速升到我们想要的电压，但是由于RC充放电速度太慢导致采样的信号还停留在电压不足的过程，所以还会继续让LED 端升压。

影响环路的因数：电容、电感、MOS管的开关速度。

三、 典型电路

1、BOOST电路升压二极管反向恢复损耗问题：①引起MOS管开机瞬间有电流过冲、②二极管在CCM、BCM、DCM中反向恢复损耗。

2、LLC模块电路总结：

①两个谐振频率当开关频率时，谐振腔呈感性利于MOS管实现ZVS，

是次级整流管不能实现ZCS，会造成整流管引起反向恢复损耗问题而温升偏高，不过现在大多数整流管都使用的是肖特基二极管，大大降低二极管损耗。

本文整理自百度文库《电源可靠性评估》

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