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开关电源可靠性设计研究
开关电源可靠性设计研究
1 引言
电子产品，特别是军用稳压电源的设计是一个系统工程，不但要考虑电源本身参数
设计，还要考虑电气设计、电磁兼容设计、热设计、安全性设计、三防设计等方面。因
为任何方面那怕是最微小的疏忽，都可能导致整个电源的崩溃，所以我们应充分认识到
电源产品可靠性设计的重要性。
2 开关电源电气可靠性设计
2.1 供电方式的选择
集中式供电系统各输出之间的偏差以及由于传输距离的不同而造成的压差降低了供
电质量，而且应用单台电源供电，当电源发生故障时可能导致系统瘫痪。分布式供电系
统因供电单元靠近负载，改善了动态响应特性，供电质量好，传输损耗小，效率高，节
约能源，可靠性高，容易组成N＋1冗余供电系统，扩展功率也相对比较容易。所以采用
分布式供电系统可以满足高可靠性设备的要求。
2.2 电路拓扑的选择
开关电源一般采用单端正激式、单端反激式、双管正激式、双单端正激式、双正激
式、推挽式、半桥、全桥等八种拓扑。单端正激式、单端反激式、双单端正激式、推挽
式的开关管的承压在两倍输入电压以上，如果按60％降额使用，则使开关管不易选型。
在推挽和全桥拓扑中可能出现单向偏磁饱和，使开关管损坏，而半桥电路因为具有自动
抗不平衡能力，所以就不会出现这个问题。双管正激式和半桥电路开关管的承压仅为电
源的最大输入电压，即使按60％降额使用，选用开关管也比较容易。在高可靠性工程上
一般选用这两类电路拓扑。
2.3 控制策略的选择
在中小功率的电源中，电流型PWM控制是大量采用的方法，它较电压控制型有如下优
点：逐周期电流限制，比电压型控制更快，不会因过流而使开关管损坏，大大减小过载
与短路的保护；优良的电网电压调整率；迅捷的瞬态响应；环路稳定，易补偿；纹波比
电压控制型小得多。生产实践表明电流控制型的
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