電子產(chǎn)品的質(zhì)量是技術(shù)性和可靠性兩方面的綜合。電源作為一個(gè)電子系統(tǒng)中重要的部件，其可靠性決定了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，開(kāi)關(guān)電源由于體積小，效率高而在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如何提高它的可靠性是電力電子技術(shù)的一個(gè)重要方面。

　　1 開(kāi)關(guān)電源電氣可靠性工程設(shè)計(jì)技術(shù)

　　1.1 供電方式的選擇

　　供電方式一般分為：集中式供電系統(tǒng)和分布式供電?，F(xiàn)代電力電子系統(tǒng)一般采用采用分布式供電系統(tǒng)，以滿足高可靠性設(shè)備的要求。

　　1.2 電路拓?fù)涞倪x擇

　　開(kāi)關(guān)電源一般采用單端正激式、單端反激式、雙管正激式、雙單端正激式、雙正激式、推挽式、半橋、全橋等八種拓?fù)洹Ｆ渲须p管正激式、雙正激式和半橋電路的開(kāi)關(guān)管承壓僅為輸入電源電壓，60%降額時(shí)選用600V的開(kāi)關(guān)管比較容易，而且不會(huì)出現(xiàn)單向偏磁飽和的問(wèn)題，這三種拓?fù)湓诟邏狠斎腚娐分械玫綇V泛的應(yīng)用。

　　1.3 功率因數(shù)校正技術(shù)

　　開(kāi)關(guān)電源的諧波電流污染電網(wǎng)，干擾了其它共網(wǎng)設(shè)備，還可能會(huì)使采用三相四線制的中線電流過(guò)大，引發(fā)事故，解決途徑之一是采用具有功率因素校正技術(shù)的開(kāi)關(guān)電源。

　　1.4 控制策略的選擇

　　在中小功率的電源中，電流型PWM控制是大量采用的方法，在DC-DC變換器中輸出紋波可以控制在10mV，優(yōu)于電壓型控制的常規(guī)電源。

　　硬開(kāi)關(guān)技術(shù)因開(kāi)關(guān)損耗的限制，開(kāi)關(guān)頻率一般在350 kHz以下；軟開(kāi)關(guān)技術(shù)是使開(kāi)關(guān)器件在零電壓或零電流狀態(tài)下開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)損耗為零，從而可將開(kāi)關(guān)頻率提高到兆赫級(jí)水平，此技術(shù)主要應(yīng)用于大功率系統(tǒng)，小功率系統(tǒng)中較少見(jiàn)。

　　1.5 元器件的選用

　　因?yàn)樵骷苯記Q定了電源的可靠性，所以元器件的選用是非常重要。元器件的失效主要集中在以下四點(diǎn)：制造質(zhì)量問(wèn)題、器件可靠性的問(wèn)題、設(shè)計(jì)問(wèn)題、損耗問(wèn)題。在使用中應(yīng)對(duì)此予以足夠重視。

　　1.6 保護(hù)電路

　　為使電源能在各種惡劣環(huán)境下可靠地工作，應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)加入多種保護(hù)電路，如防浪涌沖擊、過(guò)欠壓、過(guò)載、短路、過(guò)熱等保護(hù)電路。

　　2 電磁兼容性（EMC）設(shè)計(jì)技術(shù)

　　開(kāi)關(guān)電源多采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)，脈沖波形呈矩形，其上升沿與下降沿包含大量的諧波成分，另外輸出整流管的反向恢復(fù)也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾（EMI），這是影響可靠性的不利因素，這使得系統(tǒng)具有電磁兼容性成為重要問(wèn)題。

　　產(chǎn)生電磁干擾有三個(gè)必要條件：干擾源、傳輸介質(zhì)、敏感接收單元，EMC設(shè)計(jì)就是破壞這三個(gè)條件中的一個(gè)。

　　對(duì)于開(kāi)關(guān)電源而言，主要是抑制干擾源，干擾源集中在開(kāi)關(guān)電路與輸出整流電路。采用的技術(shù)包括濾波技術(shù)、布局與布線技術(shù)、屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)、密封技術(shù)等技術(shù)。

3 電源設(shè)備可靠性熱設(shè)計(jì)技術(shù)

　　統(tǒng)計(jì)資料表明電子元器件溫度每升高2 ℃，可靠性下降10 %；溫升50 ℃時(shí)的壽命只有溫升25 ℃時(shí)的1/6。除了電應(yīng)力之外，溫度是影響設(shè)備可靠性最重要的因素。這就需要在技術(shù)上采取措施限制機(jī)箱及元器件的溫升，這就是熱設(shè)計(jì)。熱設(shè)計(jì)的原則，一是減少發(fā)熱量，即選用更優(yōu)的控制方式和技術(shù)，如移相控制技術(shù)、同步整流技術(shù)等技術(shù)，另外就是選用低功耗的器件，減少發(fā)熱器件的數(shù)目，加大粗印制線的寬度，提高電源的效率。二是加強(qiáng)散熱，即利用傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流技術(shù)將熱量轉(zhuǎn)移，這包括散熱器設(shè)計(jì)、風(fēng)冷（自然對(duì)流和強(qiáng)迫風(fēng)冷）設(shè)計(jì)、液冷（水、油）設(shè)計(jì)、熱電致冷設(shè)計(jì)、熱管設(shè)計(jì)等。

　　強(qiáng)迫風(fēng)冷的散熱量比自然冷卻大十倍以上，但是要增加風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)電源、聯(lián)鎖裝置等，在設(shè)計(jì)中要根據(jù)實(shí)際情況選取散熱方式。

　　4 安全性設(shè)計(jì)技術(shù)

　　對(duì)于電源而言，安全性歷來(lái)被確定為最重要的性能，不安全的產(chǎn)品不但不能完成規(guī)定的功能，而且還有可能發(fā)生嚴(yán)重事故，甚至造成機(jī)毀人亡的巨大損失。為保證產(chǎn)品具有相當(dāng)高的安全性，必須進(jìn)行安全性設(shè)計(jì)。電源產(chǎn)品安全性設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括防止電危險(xiǎn)、過(guò)熱危險(xiǎn)。

　　對(duì)于商用設(shè)備市場(chǎng)，具有代表性的安全標(biāo)準(zhǔn)有UL、CSA、VDE等，內(nèi)容因用途而異，容許泄漏電流在0.5～5mA之間，我國(guó)用軍標(biāo)準(zhǔn)GJB1412規(guī)定的泄漏電流小于5 mA。電源設(shè)備對(duì)地泄漏電流的大小取決于EMI濾波器的Y電容的容量，如圖二所示。從EMI濾波器角度出發(fā)Y電容的容量越大越好，但從安全性角度出發(fā)Y電容的容量越小越好，Y電容的容量根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)來(lái)決定。根據(jù)GJB151A，50 Hz設(shè)備小于0.1μF，400Hz設(shè)備小于0.02μF。若X電容器的安全性能欠佳，電網(wǎng)瞬態(tài)尖峰出現(xiàn)時(shí)可能被擊穿，它的擊穿不危及人身安全，但會(huì)使濾波器喪失濾波功能。