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基于性能退化的智能脱扣器电源模块健康状态预测

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仪器仪表学报 2023年第8期44卷 209-217页

作者：李奎赵伟焯戴逸华王尧王阳河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300401 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300401 北京蓝普锋科技有限公司北京100096

一般情况下电子产品在失效前性能已经发生退化,而传统的寿命预测方法没有利用退化信息。以智能脱扣器电源模块为研究对象,分析MOSFET开关周期和电路薄弱环节储能电容退化之间的关联关系,提出将MOSFET开关周期作为电源模块性能退化的特征... 详细信息

一般情况下电子产品在失效前性能已经发生退化,而传统的寿命预测方法没有利用退化信息。以智能脱扣器电源模块为研究对象,分析MOSFET开关周期和电路薄弱环节储能电容退化之间的关联关系,提出将MOSFET开关周期作为电源模块性能退化的特征量,建立以MOSFET开关周期为特征参量的智能脱扣器电源模块性能退化模型;将电源模块划分为健康、注意和危险3种健康状态,确定健康状态转移图和转移时间的计算方法,建立其健康状态评估模型;对电源模块进行温度应力下的加速退化实验,验证性能退化模型和健康状态评估模型,并预测电源模块在40℃工作环境下由健康状态转移至注意状态的平均转移时间为3906天,转移至危险状态的平均转移时间为9296天。

关键词：电源模块性能退化加速实验 Wiener过程健康状态预测

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电源模块的失效分析与老化状态检测

电源技术 2012年第2期36卷 232-234页

作者：石颉王公展刘玉杰陆永芳姚建林苏州热工研究院有限公司江苏苏州215004 秦山第三核电有限公司浙江海盐314300

对电源模块的常见失效模式及其原因进行了分析与总结,从常见的高失效率元器件入手,深层次地探讨了电源模块的老化机理。在此基础上,分别从整体功能方面以及元器件特性方面入手,确定了电源模块的老化状态检测指标,同时提出了几种现有的... 详细信息

对电源模块的常见失效模式及其原因进行了分析与总结,从常见的高失效率元器件入手,深层次地探讨了电源模块的老化机理。在此基础上,分别从整体功能方面以及元器件特性方面入手,确定了电源模块的老化状态检测指标,同时提出了几种现有的外部检测技术,并结合现场应用的实例进行了说明。对电源模块提出了维修改进建议。

关键词：电源模块失效模式老化机理状态检测检测技术

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电源模块功率器件热阻及互连结构热疲劳研究

电源模块功率器件热阻及互连结构热疲劳研究

作者：郭奇华南理工大学

学位级别：硕士

微电子器件及微系统封装不断朝着高密度方向发展，这就导致元器件单位体积功耗的增加。功耗增大常易引起封装体内温度的升高，当温度超过元器件额定温度时，易导致元器件工作不稳定而失效。另外，在温度条件下，由于热力学参数的不同也... 详细信息

微电子器件及微系统封装不断朝着高密度方向发展，这就导致元器件单位体积功耗的增加。功耗增大常易引起封装体内温度的升高，当温度超过元器件额定温度时，易导致元器件工作不稳定而失效。另外，在温度条件下，由于热力学参数的不同也会导致互连结构承受循环应力而失效。本文针对功率器件VDMOS，研究了该器件热阻及其互连结构热疲劳问题，为实际热设计及热疲劳损伤提供一定指导意义。本文基于拉普拉斯方程及其边界条件，建立了从热源到环境的总热阻。总热阻包含两部分内容，热源到芯片再到环境的热阻;热源到基板和可伐再到环境的热阻。根据并联理论计算总热阻，并分别研究了器件尺寸、导热系数、对流换热系数对热阻的影响。结果表明，随器件尺寸增加，其热阻值呈非线性关系减小;随导热系数增加，其热阻值并不是与传统导热系数对热阻值的影响趋势相同，而是呈现线性负相关关系;随对流换热系数的增加，其热阻值与传统对流换热系数对热阻值影响趋势相同，呈现双曲线关系。本文在简化物理模型的基础上建立有限元模型。在此模型基础上，利用有限元软件模拟VDMOS在给定边界条件下的温度分布，测试工作条件下VDMOS温度分布，利用热阻理论模型计算VDMOS温度。结果表明，理论计算、模拟结果与实验结果相吻合。研究了温度循环条件(-55℃25℃)下，VDMOS互连结构的热疲劳损伤问题。互连结构应力应变分布图表明，互连结构与基板相交顶点处是最易发生疲劳的地方。因此，基于危险点的应力应变曲线，依据改进的C-M模型，预测互连结构的热疲劳寿命为908周。

关键词：电源模块热阻模型结温有限元模拟温度循环

LHAASO观测站中高低压电源模块性能的研究

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核电子学与探测技术 2014年第2期34卷 231-234页

作者：刘彩霞盛祥东丁凯奇赵立志武媛媛刘晓博张少如崔树旺河北师范大学物理科学与信息工程学院石家庄050024 中国科学院高能物理研究所北京100049

大型高海拔空气簇射观测站（ LHAASO ）的所有探测器都将在羊八井进行宇宙线探测工作，其工作环境为高海拔（海拔4300 m）、低气压（大气压强0．6 atm）、昼夜温差大（温度-25-40℃）。即便如此，探测器依然要求稳定运行，为了保证光电... 详细信息

大型高海拔空气簇射观测站（ LHAASO ）的所有探测器都将在羊八井进行宇宙线探测工作，其工作环境为高海拔（海拔4300 m）、低气压（大气压强0．6 atm）、昼夜温差大（温度-25-40℃）。即便如此，探测器依然要求稳定运行，为了保证光电倍增管的增益变化在5％以内，高压电源模块的温度系数和纹波系数要分别小于0．01％/℃和0．01％。为此，搭建了模拟试验系统，其试验箱中的温度和气压均可控。不同厂家不同型号的电源模块在模拟试验箱中进行了测试，试验结果表明，3个厂家的电源模块均满足要求。

关键词：大型高海拔空气簇射观测站(LHAASO) 电源模块光电倍增管(PMT) 温度系数纹波系数

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PBT电源模块外壳成型工艺的研究

塑料工业 2003年第11期31卷 31-32页

作者：李艺窦安平苏州大学机电工程学院江苏苏州215006

研究了电源模块的工程塑胶外壳在作为元器件焊装到功能PCB板上时 ,经过波峰焊炉的 190℃高温 ,造成严重变形的原因 ,通过对变形成因的分析和对成型工艺和塑胶性能的探讨 ,找到了解决变形问题的方法。

关键词： PBT 电源模块工程塑料外壳成型工艺聚对苯二甲酸丁酯注塑工艺模具波烽焊炉

温循条件下电源模块的瞬态热力耦合研究及优化

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微电子学 2022年第6期52卷 1081-1089页

作者：师航波李逵周育保赵迟葛坚定曹欣西安微电子技术研究所西安710000 西安电子科技大学机电工程学院西安710071

针对电源模块在温度循环条件下工作的可靠性问题,以典型电源模块为研究对象,基于有限元分析软件建立温循条件下电源模块的瞬态温度分布模型和电源模块的瞬态热力耦合模型,着重分析芯片、玻璃绝缘子等易损区域。在此基础上以玻璃绝缘子... 详细信息

针对电源模块在温度循环条件下工作的可靠性问题,以典型电源模块为研究对象,基于有限元分析软件建立温循条件下电源模块的瞬态温度分布模型和电源模块的瞬态热力耦合模型,着重分析芯片、玻璃绝缘子等易损区域。在此基础上以玻璃绝缘子的最大热应力和芯片的最高温度为优化目标,对电源模块进行遗传算法优化设计。结果表明,相比其他研究直接施加热载荷条件,采用瞬态热力耦合所得电源模块结果更准确,芯片温度为86.03℃,玻璃绝缘子的热应力为61.27 MPa。经过遗传算法优化的芯片温度为81.85℃,玻璃绝缘子的热应力为37.05 MPa,满足可靠性要求。证明遗传算法与仿真结合,可有效提高产品设计的可靠性。

关键词：电源模块热力耦合焊点遗传算法优化

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井下存储式电磁探伤仪电源模块设计

仪表技术与传感器 2021年第9期 33-37页

作者：党瑞荣杨月月王炳友王港王新亚蔡增田西安石油大学电子工程学院陕西西安710065 胜利油田石油工程技术研究院山东东营257000

随着大斜度井、水平井等复杂井况日益增多,连续油管作业逐渐成为生产测井的重要手段之一。针对无电缆的连续油管电磁探伤测井,设计了井下存储式电磁探伤仪电源模块,实现低功耗以及低纹波电源下的测井作业。首先,该模块采用高效率、输出... 详细信息

随着大斜度井、水平井等复杂井况日益增多,连续油管作业逐渐成为生产测井的重要手段之一。针对无电缆的连续油管电磁探伤测井,设计了井下存储式电磁探伤仪电源模块,实现低功耗以及低纹波电源下的测井作业。首先,该模块采用高效率、输出电压可调的DC-DC稳压器LMR14030-Q1,其纹波为50 mV,最大可达到5 V、2.5 A的输出,因此可为电磁探伤仪提供5 V、2 A的电源,经过纹波抑制可将输出纹波降低至30 mV。其次,采用自耗很低、输出电压固定的低压差线性稳压器LDO(low dropout regulator)LD1117,可稳定提供3.3 V、200 mA电源,纹波小于30 mV。最后,采用DC-DC转换器LT3580实现升压和逆变分别得到12 V和-12 V,可稳定输出±12 V电压,其纹波均小于60 mV。

关键词：电源模块纹波功耗电池组存储式

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工业级微功率DC-DC电源模块及应用

电子技术应用 2007年第11期33卷 19-20页

作者：广州致远电子有限公司广州致远电子有限公司

广州致远电子有限公司近期推出了系列的工业级微功率DC—DC电源模块，能够广泛应用于低频模拟电路、大功率IGBT驱动、纯数字电路、模拟前端隔离电路、RS232／RS485／422隔离通讯接口、CAN—bus隔离通讯接口、运算放大器电源和手持便携... 详细信息

广州致远电子有限公司近期推出了系列的工业级微功率DC—DC电源模块，能够广泛应用于低频模拟电路、大功率IGBT驱动、纯数字电路、模拟前端隔离电路、RS232／RS485／422隔离通讯接口、CAN—bus隔离通讯接口、运算放大器电源和手持便携仪表等多种场合。

关键词：电源模块微功率工业级 DC 应用 RS485/422 大功率IGBT 通讯接口

GI OMNI-STAR插槽式电源模块的维修

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中国有线电视 2004年第21期 91-92页

作者：李红强卢卫雄江门有线广电网络中心广东江门529000

摩托罗拉(GI)的AM-OMNI STAR光传输系列设备在大中型的有线电视HFC网络中应用较多,它是由电源模块、光收发模块、CM模块等组成的插槽式机柜,各项技术指标优良,通过网管的CM模块用手提电脑可以检查电源模块、光收发模块等在机架上运行设... 详细信息

摩托罗拉(GI)的AM-OMNI STAR光传输系列设备在大中型的有线电视HFC网络中应用较多,它是由电源模块、光收发模块、CM模块等组成的插槽式机柜,各项技术指标优良,通过网管的CM模块用手提电脑可以检查电源模块、光收发模块等在机架上运行设备的各项主要技术参数,调试及测试维护工作较为方便,机架设备支持热插拔.

关键词：电源模块光收发模块插槽 CM HFC网络有线电视光传输手提电脑热插拔网管