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穩(wěn)壓電源適配器的比較
穩(wěn)壓電源適配器的比較 電子設(shè)備離不開(kāi)電源適配器。電源適配器供給電子設(shè)備所需要的能量。電源適配器的性能、質(zhì)量直接影響著電子設(shè)備的安全可靠運(yùn)行,故此對(duì)電子設(shè)備電源適配器性能、質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。現(xiàn)有的電源適配器主要有兩大類:串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源適配器(簡(jiǎn)稱線性電源適配器)和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源適配器(簡(jiǎn)稱電源適配器)。這兩類電源適配器各具特色而被廣泛應(yīng)用。
機(jī)械失效:機(jī)械失效主要是指由機(jī)械沖擊引起的過(guò)載與沖擊失效以及由機(jī)械振動(dòng)引起的機(jī)械疲勞失效。當(dāng)電源適配器的印制電路組件受到彎曲、晃動(dòng)或其他的應(yīng)力作用時(shí),將可能導(dǎo)致焊點(diǎn)失效。一般而言,較小的焊點(diǎn)是電源組件中薄弱的環(huán)節(jié)。當(dāng)它連接柔性結(jié)構(gòu)有引腳的元件到PCB時(shí),由于引腳可以吸收一部分應(yīng)力,故障點(diǎn)不會(huì)承受很大應(yīng)力。但是當(dāng)組裝大體積的器件后,當(dāng)電源組件受到機(jī)械沖擊時(shí),例如,跌落或者PCB在后續(xù)的裝配和測(cè)試工序中受到了較大的沖擊或者擠壓彎曲,而器件本身的剛性又比較強(qiáng)時(shí),焊點(diǎn)就會(huì)承受較大的應(yīng)力,導(dǎo)致焊點(diǎn)疲勞失效。即使當(dāng)這種應(yīng)力遠(yuǎn)低于屈服應(yīng)力水平時(shí),也可能引起金屬材料疲勞,經(jīng)過(guò)大量小幅值、高頻率振動(dòng)循環(huán)后,振動(dòng)疲勞失效就會(huì)產(chǎn)生。盡管每次振動(dòng)循環(huán)對(duì)焊點(diǎn)的破壞很小,但經(jīng)過(guò)很多次循環(huán),將會(huì)在焊點(diǎn)處產(chǎn)生裂紋。隨時(shí)間的推移,裂紋還會(huì)隨循環(huán)次數(shù)的增加而蔓延。
隨著電源適配器(開(kāi)關(guān)電源)組裝密度越來(lái)越高,承擔(dān)機(jī)械與電氣連接功能的焊點(diǎn)尺寸越來(lái)越小,而任意一個(gè)焊點(diǎn)的失效就有可能造成器件甚至開(kāi)關(guān)電源的失效。因此,焊點(diǎn)的可靠性是電源適配器可靠性的關(guān)鍵之一。在實(shí)際中,焊點(diǎn)的失效通常由各種復(fù)雜因素相互作用引發(fā),不同的使用環(huán)境有不同的失效機(jī)理,焊點(diǎn)的主要失效機(jī)理包括熱致失效、機(jī)械失效和化學(xué)失效等。
熱致失效:熱致失效主要是指由熱循環(huán)和熱沖擊引起的疲勞失效,高溫導(dǎo)致的失效同樣包括在內(nèi)。由于表面貼裝元件、PCB和焊料之間的熱膨脹系數(shù)不匹配,當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化或者開(kāi)關(guān)電源本身發(fā)熱時(shí),焊點(diǎn)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力,隨開(kāi)關(guān)電源的間斷使用次數(shù),應(yīng)力的周期性變化導(dǎo)致焊點(diǎn)的熱疲勞失效。