開關電源中鋁電解電容可靠性的研究.pdf

1、開關電源是電子、電氣設備最主要的供電部件。鋁電解電容具有大容量、高耐壓、高性價比等優(yōu)點，在開關電源中常被用于平穩(wěn)電壓、存儲能量等，是其必不可少的組成部分。應用表明鋁電解電容是開關電源中故障率最高的元件，是影響開關電源可靠性的最關鍵因素。傳統(tǒng)的可靠性研究建立在大量成敗性實驗數(shù)據(jù)基礎上，但在現(xiàn)階段，產(chǎn)品研發(fā)周期越來越短，產(chǎn)品壽命越來越長，這種方法已不再適用。基于性能退化的可靠性研究方法研究產(chǎn)品的性能退化，利用退化規(guī)律來評價可靠性，能夠很好的

2、解決這樣的問題。本文從性能退化角度對鋁電解電容的可靠性進行研究，分析其性能退化機理和過程，通過實驗獲取退化數(shù)據(jù)，推導器件參數(shù)的退化規(guī)律和建立相應的模型，并分析相關的維護問題。
　　研究鋁電解電容的失效機理，由它的物理結構推導其等效的電路模型，根據(jù)退化失效的原因，研究退化過程在器件等效電路參數(shù)上的表現(xiàn)及對應的失效判據(jù)；總結基于性能退化的可靠性基本理論，論述單因素性能退化并最終引起失效的過程，為之建立數(shù)學模型。
　　設計用于實驗

3、的目標電路和相應的監(jiān)測設備，目標電路是一款功率因素校正電路，其輸出濾波電容作為研究對象。隨后，分別在20℃、60℃和80℃環(huán)境溫度下，對目標電路進行實驗，監(jiān)測并記錄其中特定點的電壓波形數(shù)據(jù)；使用特定算法對數(shù)據(jù)進行處理，計算目標電容器的電容值和等效串聯(lián)電阻值，繪出它們隨時間變化的曲線；在此基礎上，通過回歸分析推導這些參數(shù)的退化模型，總結退化規(guī)律，并據(jù)此推導相應的可靠性預測模型。
　　最后，論述了基于狀態(tài)監(jiān)測的維護策略，對以可靠性預測