Dodano: wtorek, 09 lutego 2021r. Producent: XPPower

Projektowanie zasilaczy pod kątem niezawodności w zastosowaniach wysokonapięciowych

Długotrwała niezawodność i płynna praca w trudnych warunkach pracy to święty Graal projektowania zasilaczy wysokiego napięcia. W przypadku dzisiejszych kompaktowych i zminiaturyzowanych zasilaczy proces projektowania i produkcji jest jeszcze trudniejszy, wymagający rygorystycznej wiedzy i precyzji. Stawka jest wysoka, jeśli produkt końcowy nie spełnia tych wymagających standardów.

Wysokie napięcie jest jak zwierzę w klatce - nigdy nie przestaje próbować uciec.

Oswajanie i kontrolowanie tego zjawiska jest zadaniem inżyniera wysokiego napięcia lub fizyka, którzy mają do dyspozycji szereg systemów i materiałów izolacyjnych. Kluczem jest wybranie i określenie właściwych, aby uniknąć awarii i niepowodzeń w rzeczywistej pracy.

Wiemy o tym, że materiały są albo przewodnikami, albo izolatorami. Również to, że powietrze jest izolatorem. Ale błyskawica udowadnia, że powietrze nie zawsze jest izolatorem... to skomplikowane. Witamy w świecie wysokiego napięcia!

6 wad konstrukcyjnych, których nie znajdziesz w wysokiej jakości zasilaczu

Projektowanie i budowa zasilacza wysokiego napięcia, który przetrwa lata dłużej, jest wymagającą sztuką. Oto sześć pułapek, których mają unikać zasilacze dużego kalibru.

  1. 1) Źle dobrana izolacja

    Aby osiągnąć niezawodność, należy wziąć pod uwagę cykle termiczne, które mogą wystąpić w zasilaczu. Zmiany temperatury mogą uszkodzić materiały izolacyjne. Materiały te muszą być kompatybilne, mieć podobne współczynniki rozszerzalności cieplnej i odporność na naprężenia mechaniczne.

  2. 2) Zwykłe traktowanie izolacji

    Słaba przyczepność, kruchość spowodowana starzeniem się w wyniku utraty plastyfikatorów, nadmierne wahania temperatury, ekspozycja na promieniowanie UV, koronę, ozon, oleje mineralne oraz agresywne środki czyszczące i rozpuszczalniki PWB mogą prowadzić do przedwczesnej awarii z powodu uszkodzenia izolacji. Uszkodzenie może nastąpić podczas produkcji lub późniejszej eksploatacji.

  3. 3) Prądy upływu

    Połączenie właściwości materiału, czynników środowiskowych i projektu produktu może powodować nieplanowane skutki uboczne. Prądy upływowe mogą z czasem wzrosnąć: ostatecznie może to spowodować twardy łuk i katastrofalną awarię. Nadmierne prądy upływowe mogą powodować błędy w obwodach sprzężenia zwrotnego o wysokiej impedancji, powodując dryft napięcia i problemy ze stabilnością w czasie i przy zmianach temperatury.

  4. 4) Absorpcja wilgoci

    Podłoża FR4 PWB mogą być szczególnie wrażliwe na zanieczyszczenia i wchłoniętą wilgoć, co obniża temperaturę zeszklenia (Tg) FR4. Może to spowodować, że zespół będzie podatny na uszkodzenia w dynamicznych warunkach termicznych.

  5. 5) Błędy procesu produkcyjnego

    Zanieczyszczenia, nieprawidłowe wypełniacze lub niepełne utwardzenie w systemach hermetyzacji mogą powodować nadmiernie wysokie prądy upływowe, które są nieliniowe i zmienne w czasie i temperaturze, potencjalnie destabilizując system wysokiego napięcia. Obwody wysokiego napięcia są szczególnie podatne na migrację elektrochemiczną.

  6. 6) Tworzenie włókien i dendrytów

    Wilgoć może prowadzić do korozji jonowej, tworząc przewodzące włókna. Wzrost dendrytu może nastąpić z powodu redystrybucji jonów metali. Naprężenia wysokonapięciowe przyspieszają te procesy elektrochemiczne (chociaż wibrysy mogą tworzyć się bez obecności pola elektromagnetycznego). Mikrostruktury krystaliczne powstałe w wyniku migracji jonów tworzą bardzo wysokie gradienty napięcia i natężenia pola elektrycznego, co może prowadzić do przedwczesnego przebicia między węzłami napięcia.

Podsumowując powyższe, aby zapewnić niezawodną, długotrwałą wydajność w krytycznych zastosowaniach, należy upewnić się, że zasilacze wysokiego napięcia są zaprojektowane i zbudowane z myślą o płynnej i niezawodnej pracy nawet w trudnych warunkach.

Właściwy projekt i kontrola produkcji zasilaczy wysokiego napięcia mają kluczowe znaczenie, a dla trwałości i stałej wydajności muszą one przekraczać udokumentowane standardy branżowe.

Krytyczny charakter urządzeń zasilających wymaga wysokiej jakości, niezawodnych i bezpiecznych produktów. XP Power konsekwentne dostarcza produkty spełniające te rygorystyczne kryteria. Fabryki XP Power posiadają certyfikat medycznego systemu jakości produkcji ISO13485, a wszystkie produkty projektowane są zgodnie z rygorystycznymi normami, a także przechodzą szeroko zakrojone testy. XP Power stosuje DFMEA (analiza skutków awarii projektu), PFMEA (analiza skutków awarii procesu) i ISO14971 (zarządzanie ryzykiem dla wyrobów medycznych), aby zapewnić, że produkty są tak niezawodne i bezpieczne, jak do tylko możliwe.

Prawa autorskie: XP Power, Tłumaczenie: Gamma Sp. z o.o.

Pozostałe aktualności:

WIZnet W55RP20 mikrokontroler z Ethernetem w jednym rozwiązaniu oferuje nowe możliwości dla IoT oraz systemów przemysłowych

WIZnet W55RP20 mikrokontroler z Ethernetem w jednym rozwiązaniu oferuje...

Firma WIZnet zaprezentowała układ W55RP20, który integruje mikrokontroler z pełnym sprzętowym kontrolerem Ethernet....

czwartek, 2 kwietnia, 2026 Więcej

700W zasilacz impulsowy AC-DC AQF700(C) firmy Arch Electronics do zastosowań przemysłowych oraz ITE

700W zasilacz impulsowy AC-DC AQF700(C) firmy Arch Electronics do...

Zasilacz impulsowy AC-DC ARCH AQF700(C) o mocy 700W zapewnia wysoką moc wyjściową w wyjątkowo kompaktowej obudowie -...

środa, 1 kwietnia, 2026 Więcej

Platforma Digi IX25 5G łączy LTE, 5G RedCap i 5G eMBB z czterema portami Ethernet, przetwarzaniem brzegowym i zarządzaniem opartym na AI

Platforma Digi IX25 5G łączy LTE, 5G RedCap i 5G eMBB z czterema portami...

Digi International wiodący globalny dostawca produktów i usług łączności Internetu Rzeczy (IoT), zaprezentował Digi...

środa, 1 kwietnia, 2026 Więcej

Digi XBee® Studio kompletne narzędzie do zarządzania i konfiguracji urządzeń Digi XBee

Digi XBee® Studio kompletne narzędzie do zarządzania i konfiguracji...

Digi XBee® Studio to kompletne narzędzie do zarządzania i konfiguracji urządzeń Digi XBee. Aplikacja zawiera...

wtorek, 31 marca, 2026 Więcej

Lantech Communications Global Inc uzyskał międzynarodowy certyfikat IEC 62443-4-2 dla produktów generacji OS5

Lantech Communications Global Inc uzyskał międzynarodowy certyfikat IEC...

Lantech Communications Global Inc., wiodący producent rozwiązań sieciowych dla przemysłu, poinformował, że produkty...

wtorek, 31 marca, 2026 Więcej

Moduł SOM Digi ConnectCore 95 napędza nową generację aplikacji IIoT

Moduł SOM Digi ConnectCore 95 napędza nową generację aplikacji IIoT

Digi ConnectCore 95 umożliwia firmom dostarczanie inteligentniejszych urządzeń medycznych, bezpiecznych systemów...

piątek, 27 marca, 2026 Więcej