开关电源可靠性的负载率的设计

lilino

　由于负载率对可靠性有重大影响，故可靠性设计重要的一个方面是负载率的设计，根据元器件的特性及实践经验，元器件的负载率在下列数值时，电源系统的可靠性及成本是较优的。

　　（1）半导体元器件。半导体元器件的电压降额系数应在0.6以下，电流降额系数应在0.5以下。半导体元器件除了负载率之外，还有容差设计。设计开关电源时，应适当放宽半导体元器件的参数允许变化范围，包括制造容差、温度漂移、时间漂移、辐射导致的漂移等。以保证半导体元器件的参数在一定范围内变化时，开关电源仍能正常工作。

　　（2）电容器。电容器的负载率（工作电压和额定电压之比）最好在0.5左右，一般不要超过0.8，并且尽量使用无极性的电容器。而且，在高频应用的条件下，电压降额幅度应进一步加大，对电解电容器更应如此。应特别注意，电容器有低压失效的问题，对于普通铝电解电容器和无极性电容器的电压降额系数不低于0.3，但钽电容器的电压降额系数应在0.3以下。电压降额不能太多，否则电容器的失效率将上升。

　　（3）电阻器、电位器。电阻器、电位器的负载率要小于0.5，此为电阻器设计的上限值；但是大量的试验证明，当电阻器降额系数低于0.1时，将得不到预期的效果，失效率有所增加，电阻器降额系数以0.1为可靠性降额设计的下限值。

　　总之，对各种元器件的负载率只要有可能，一般应保持在0．3左右，最好不要超过0.5。这样的负载率，对电源系统造成不可靠的概率是非常小的。

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电容器的负载率（工作电压和额定电压之比）最好在0.5左右，一般不要超过0.8，并且尽量使用无极性的电容器。