電源可靠性評估

面包板社區 2021-05-22 14:56

2026 Siemens EDA Forum 七大核心環節全景解析 汽車電子架構重構與智能連接革命

需要可靠性評估需要基礎知識：

電源就像是一個源頭的河水，有很多路路上有很多閘

關鍵元器件工作條件、典型應用、典型拓撲的工作原理及控制方式優缺點、保護電路的工作原理、RCD、RC時間常數

一、元器件：

瞬時極限值（測試方法、評判標準、關鍵參數超標原因及改善措施、失效模式、案列分享）

MOS：（改變其柵極驅動電阻看MOS管Vds、Ids、。研究多個電路MOS管的導通過程[感性負載、阻性負載]、多種損耗分析、失效模式、MOS管一些極限參數及評判方法、熱阻的概念。典型包括boost、LLC電路的驅動Vgs、當MOS管驅動電壓較低是否可以考慮降低驅動電阻提高Cgd的放電速度。

MOS管開關過程

首先聲明一點研究MOS管開關過程脫離相應的電路是沒有實際意義的。另外MOS管開關電源里面都研究其作為開關器件使用。

MOS管的導通過程：驅動源對MOS管充電，當電壓達到,MOS管開始導通，電流開始緩慢上升，當電流達到最大負載電流時，電壓開始降低，漏極電壓下降，那么驅動源電荷開始對（米勒電容）充電，進入米勒平臺，電壓不會上升，直到電壓降低到不能再降低=時，米勒平臺結束。MOS管基本上完全導通，此后驅動源電荷繼續對充電，使之達到與驅動源電壓相等的電壓。

怎么來避免這種電流尖刺的產生呢？

漏極加磁阻，吸收掉阻值電流瞬時突變，使電流尖峰減小，但是同樣有存在缺點MOS管關斷時會產生電壓尖峰。

前沿消隱：

一般開關MOS管源極都會有下地電阻檢測流過MOS管的電流，但是導通瞬間電流尖刺是不希望被檢測到的，同時這種電流尖刺不加抑制的話還會影響內部檢測，通常下地電阻到IC檢測引腳之間會連個RC，通過設置RC常數來吸收電流尖刺。這就是前沿消隱的必要性。

二極管：

1、二極管的VF

為什么二極管一定需要0.7V或者0.3V才能導通呢？

首先要理解二極管的導通過程，因為這個過程對理解二極管的電容效應更加容易。

二極管（研究二極管與線路電感量的關系、實際測量其波形、二極管的從導通到截止經歷幾個過程，這些過程受哪些因數影響【內部的trr和外界的】、反向恢復時間還受電流峰值影響）

三極管（三極管設置其電阻，看多大的驅動電流可以飽和導通、以及受地線的干擾試驗）、

1、三種狀態截止、飽和、放大的理解

2、截止失真，重點講條件、飽和失真、串穩電路、線性穩壓器。

3、三極管防干擾，注意正常控制電路和保護電路

電容（紋波電流跟溫度、頻率校正關系）

電容充電瞬間電流峰值大小：其兩端的電壓和容值關系

穩壓管(穩壓管的典型電路及穩壓原理)

變壓器、

電感:

伏秒平衡、電弧產生原理（光能、熱能）

電感電流流上升斜率計算公式（有電阻、無電阻）

電感的設計、紋波電流系數、電感規格

磁珠：低頻時相當于短路，高頻時會阻止電流變化，高頻的電流會全部流過其電阻，具有很好的高頻濾波特性。

芯片的前沿消隱時間

三端穩壓管431與光耦組成的反饋環路、鑒幅電路

光耦---發光二級管反壓大約5V、也有放大狀態、飽和狀態、CTR

溫度對元器件的影響：高溫、低溫，以及相關特性曲線

電源控制器

一、保護功能

過壓、過流、短路保護

二、環路及地線

環路為什么形成正反饋或自激：我們知道環路要穩定，一般要實行負反饋控制。像boost電路，LED-端檢測通過檢測電阻上的電壓實現檢測電流的大小，但是不能直接將這個檢測電壓反饋回主IC，因為環路中會存在很多高頻的干擾，而這些高頻的干擾是沒有用的，我們一般要將這些高頻干擾濾除掉。濾掉這些高頻干擾需要在檢測前加個RC吸收電路。

如下圖紅圈