相信大家都會或多或少接觸到各種各樣的電子產品，那么你知道這些電子產品都需要各種各樣的電源模塊嗎?那么應該如何設計高可靠性的電源呢?

電源本身的可靠性固然重要，但是實際上，由于電源系統工作環(huán)境的復雜性，再可靠的電源如果沒有可靠的系統應用設計，最終電源還是會失效。下面介紹幾種常見的電源系統應用設計的方法和注意事項。

雖然乍一看電源可能不如微處理器或DSP那么迷人，但它們是電子系統的必要組成部分，因為任何電源故障都會導致系統停止運行。其糟糕的性能會影響給定產品的質量。因此，系統設計人員非常關注直接供電故障和性能不佳。換句話說，任何系統中電源的可靠性都至關重要。

1. 冗余設計技巧

在可靠性要求高的場合，要求電源模塊即使損壞，系統也不能斷電。此時，我們可以采取冗余供電的方式來提升系統的可靠性。如下圖所示，當一個電源模塊損壞時，另外一個模塊可以繼續(xù)供電。圖3為其中一種常見的冗余設計方案。

要選擇或構建可靠的電源，需要充分了解影響產品可靠性的因素和壓力。本文將探討可靠性的含義以及可靠性和故障率之間的關鍵差異，如CUI題為“電源可靠性考慮因素”的白皮書中所述。1它還將討論像CUI這樣的制造商如何通過提高可靠性來提高可靠性設計，元件選擇和制造過程。

注意事項：D1、D2建議使用低壓降的肖特基二極管，以避免二極管的壓降影響后端系統的工作，并注意選取二極管的耐壓值要高于輸出電壓。這種方法會產生額外的紋波噪聲，需外接電容來減小紋波或是加濾波電路。

在研究提高電源可靠性的過程之前供應，首先要了解其定義以及可靠性和故障率之間的區(qū)別。根據CUI的白皮書，可靠性是指在特定條件下運行的供應在給定時間段內正常工作的概率。失敗率是在給定時間單位內失敗的單位的百分比。

2. 降額設計

眾所周知，降額設計可以有效提高電源工作壽命，但是負載過輕使用，電源的性能又無法工作在最佳狀態(tài)。

故障率歸類于三個關鍵階段：嬰兒死亡率，使用壽命和磨損(由CUI提供)。雖然可以肯定地預測特定轉換器將在期望的規(guī)格內運行多長時間或在多少小時后運行失敗是有爭議的，CUI建議使用概率技術確定供應的預期壽命或失敗。

3. 合理外圍防護設計

電源模塊應用行業(yè)非常多，應用的環(huán)境要求也不近相同，因為其通用性設計，DC-DC模塊電源僅能滿足通用共性需求。因此當客戶的應用環(huán)境要求苛刻時，需要加適當的外圍電路來提升電源的可靠性。

從本質上講，組件的選擇對于電源的整體可靠性至關重要。因此，建議必須使用固有可靠的組件來顯著降低故障風險。例如，根據CUI的經驗，電容器是電源中的常見故障點，因此使用壽命更長的電容器有助于提高產品的可靠性

4. 散熱設計

工業(yè)級的電源模塊的損壞大約有15%是因為散熱不良導致的，電源模塊是朝著小型化和集成化方向發(fā)展，但是很多應用場合電源是處于密閉的環(huán)境中連續(xù)工作的，如果積熱無法散出去，電源內部的器件可能因為超過熱應力而損壞。通常的散熱方式有自然風冷、散熱片散熱和加強制性散熱風扇等。熱設計的幾點經驗分享如下：

除了堅固的設計和適當的元件選擇外，高可靠性電源必須利用良好的組裝和制造CUI總結了不損害設計或組件的過程?？傊煽康碾娫词嵌喾N因素的組合，例如設計和分析，組件，制造過程，老化測試和安裝。沒有一個步驟可以確?？煽抗?/p>

5. 匹配性設計、安規(guī)設計

電源的輸入走線盡量保持直線，避免形成環(huán)路天線吸引外界輻射干擾。再者，電源底板下禁止布線，特別是信號線，電源變壓器的電磁線會對信號形成干擾。另外一個設計師需注意的是，需要關注一次電源和二次電源之間，以及電源與系統工作頻率的倍頻錯開，避開相互之間的系統匹配性問題。

以上就是電源系統應用設計的可靠性的詳細介紹，希望能給大家在學習的過程中提供一定的幫助，讓大家在設計的過程中少走彎路，也需要大家嚴格按照設計規(guī)范，這樣才能設計出更好的產品。