振動場合的電源模塊該如何選型?
發布時間:2023-11-29 來源:ZLG 責任編輯:wenwei
【導讀】zaibutongdeyingyonghuanjing,gairuhejinxingdianyuanmokuaideyingyongxuanxing?xuanzeheshidianyuanmokuaikeyiyanchangmokuaideshiyongshouming,benwenzhuyaoshijieshaozaizhendongchanghedianyuanmokuaikenengchuxiandeyixieshixiaoxingtaiheruhexuanyongkekaodedianyuanmokuai。
常見存在振動的應用環境
在現實應用中,很多應用環境是存在振動情況的,需要考慮電源模塊的選型,存在較大振動的常見場合如下:
● 軌道交通:地鐵,高鐵,城際列車;
● 工程機械:機械手、爆破機械,激光機器等。
振動環境中,常見電源模塊失效的形態
振動環境中,有固定頻率,固定方向的擺幅振動,器件在這樣的環境中應用可能存在疲勞損傷或是掉件,導致功能喪失。如圖1所suo示shi,單dan列lie直zhi插cha的de電dian源yuan模mo塊kuai在zai振zhen動dong環huan境jing比bi較jiao惡e劣lie的de情qing況kuang下xia應ying用yong,金jin屬shu引yin腳jiao受shou到dao振zhen動dong的de擺bai幅fu會hui大da,在zai反fan複fu的de擺bai動dong下xia金jin屬shu引yin腳jiao與yu焊han點dian接jie觸chu點dian產chan生sheng了le金jin屬shu疲pi勞lao,引yin腳jiao出chu現xian了le折zhe斷duan,產chan品pin功gong能neng失shi效xiao。
還(hai)有(you)一(yi)類(lei)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)外(wai)殼(ke)是(shi)單(dan)靠(kao)緊(jin)配(pei)合(he)的(de)卡(ka)扣(kou)組(zu)裝(zhuang)起(qi)來(lai)的(de),由(you)於(yu)緊(jin)配(pei)合(he)也(ye)會(hui)存(cun)在(zai)公(gong)差(cha),上(shang)下(xia)外(wai)殼(ke)有(you)輕(qing)微(wei)鬆(song)動(dong)的(de)情(qing)況(kuang)。這(zhe)類(lei)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)在(zai)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)振(zhen)動(dong)環(huan)境(jing)中(zhong)應(ying)用(yong),緊(jin)配(pei)合(he)的(de)上(shang)下(xia)外(wai)殼(ke)在(zai)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)振(zhen)動(dong)磨(mo)損(sun),卡(ka)扣(kou)會(hui)被(bei)磨(mo)掉(diao),卡(ka)口(kou)會(hui)被(bei)磨(mo)大(da),最(zui)終(zhong)會(hui)導(dao)致(zhi)外(wai)殼(ke)脫(tuo)落(luo)。
開板式的電源,PCBA上的器件在振動應用場合中有脫落的風險。
圖1 振動場合導致SIP產品的金屬引腳疲勞折斷圖
電源模塊振動實驗的標準
目前電源模塊的振動實驗標準是參照IEC 60068-2-6:2007 對應的國家標準是 GB/T 2423.10-2019《環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Fc: 振動(正弦)》,振動實驗中涉及到幾個關鍵的實驗參數:振動頻率範圍,振幅,加速度,掃描速率,振動軸向。具體參數要求查閱振動實驗標準,不再贅述。
有些行業有專門的振動實驗標準,比如軌道交通行業標準IEC/EN61373車體1B級,振動實驗要按行業標準。
選型與應用處理
從電源模塊在振動場合應用過程中可能出現的失效形態,考慮電源模塊選型從封裝和外殼裝配方式等著手。選擇DIP封裝和SMD封裝的會比SIP封裝的抗振動好,DIP的雙列針腳固定,避免了引腳疲勞折斷的情況,SMD封裝的焊點與PCB結合牢固,不會脫落。
當然並不是在振動應用場合不能選SIP封裝電源模塊,如果振動條件不苛刻的話,SIP封裝的模塊一樣能夠選用,應用的時候需要做一些處理,比如給電源模塊點膠固定,如圖2所示,這樣可以比未做處理的電源模塊使用壽命更長。
如選開板式的電源,在振動場合中應用,需要選已經對容易脫落的器件進行點膠固定的開板式電源,才能夠延長使用壽命。
致遠電子新推出的E_UHBKD-3W係列產品,E_UHBKD-3W是DIP封裝,由外殼加PCBA和灌封膠組裝而成,灌封膠起到了固定內部器件和外殼的作用,封裝尺寸14.00*14.00*10.00mm,具備較強的抗振動能力,適用於各種具有振動的場景。
圖2 SIP封裝電源模塊點膠固定圖
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