T-CPSS 1006-2024 通信用開關(guān)電源的元器件降額準(zhǔn)則

ICS29.200CCSK81團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CPSS10062024言用開關(guān)電源的元器件降額淚通信用開關(guān)電源的元器件降額準(zhǔn)則言用開關(guān)電源的元器件降額淚agcriteriaforcomponentsofswitchingsupplyforcommunicationequipmentDeratingcriteriaforcomponentsofswitchingagcriteriaforcomponentsofswitchingsupplyforcommunicationequipment2024-09-05發(fā)布2024-09-06實(shí)施中國電源學(xué)會發(fā)布I 1 1 1 2 2 2 2 8 8 9 9 請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。1通信用開關(guān)電源的元器件降額準(zhǔn)則3.1通信用開關(guān)電源switchingpowersupplyforcommunicationequ也可能來源于交流市電或通信直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)。該類電源在通信系統(tǒng)中所處的位置如圖1虛線框所AC/DC變換交流市電DC/DC變換直流遠(yuǎn)供交流配電整流及直流配電 交流市電-48Vdc/240Vdc/336Vdc直流母線DC/DC變換AC/DC變換交流市電DC/DC變換直流遠(yuǎn)供交流配電整流及直流配電 交流市電-48Vdc/240Vdc/336Vdc直流母線DC/DC變換交流油機(jī)通信用開關(guān)電源通信終端設(shè)備23.23.33.4CTR：電流傳輸比（CurrentTransfeGaNHFET：氮化鎵異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管（GalliumNitrideHeterojunctionFieldEffectTransistor）IGBT：絕緣柵雙極型晶體管（InsulatedGateBipolarTransistSiCMOSFET：碳化硅金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（SiliconCarbideMSemiconductorFieldEffect5.1降額總則5.1.1在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，對元器件參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕殿~使用，可提高產(chǎn)品的可靠性，降低失效率，且不5.1.2器件降額要求是對產(chǎn)品的性能、可靠性、成本、市場失效率和客戶滿意度等多個因素進(jìn)行折衷種情況下產(chǎn)品各相關(guān)方可通過充分評估和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證達(dá)成5.2器件降額5.2.1電阻器3注1：降額要求中的百分?jǐn)?shù)是指降額系數(shù)，降額系數(shù)是實(shí)際應(yīng)用的應(yīng)力水平與器件額定應(yīng)力的比值。比如，某5.2.2電容器4件的額定電壓為12V，實(shí)際應(yīng)用中最大電壓為95.2.3二極管5件的額定電壓為12V，實(shí)際應(yīng)用中最大電壓為95.2.4晶體管>1000V6件的額定電壓為12V，實(shí)際應(yīng)用中最大電壓為95.2.5磁性器件5.2.6微型集成電路>額定最小工作電壓7>105%額定最小工作電壓件的額定電壓為12V，實(shí)際應(yīng)用中最大電壓為95.2.7光電子器件注：降額要求中的百分?jǐn)?shù)是指降額系數(shù)，降額系數(shù)是實(shí)際應(yīng)用的應(yīng)力水平與器件額定應(yīng)力的比值。比如件的額定電壓為12V，實(shí)際應(yīng)用中最大電壓為95.2.8其他器件≤95%（基準(zhǔn)溫度30℃),溫8注1：降額要求中的百分?jǐn)?shù)是指降額系數(shù)，降額系數(shù)是實(shí)際應(yīng)用的應(yīng)力水平與器件額定應(yīng)力的比值。比如，某注2：連接器插入溫度（connector6.1器件電壓應(yīng)力測試6.1.1測試目的檢測被測通信電源關(guān)鍵器件上的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)電壓應(yīng)96.1.2試驗(yàn)條件環(huán)境條件：通信電源產(chǎn)品規(guī)格書中規(guī)定的工作環(huán)境6.1.3試驗(yàn)方法示波器示波器b)在輸入電壓上下限范圍、輸出電壓上下限范圍、輸出負(fù)載上下限范圍（含阻性負(fù)載和容性負(fù)6.2器件電流應(yīng)力測試6.2.1測試目的檢測被測通信電源關(guān)鍵器件上的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)電流應(yīng)6.2.2試驗(yàn)條件環(huán)境條件：通信電源產(chǎn)品規(guī)格書中規(guī)定的工作環(huán)境6.2.3試驗(yàn)方法b)在輸入電壓上下限范圍、輸出電壓上下限范圍、輸出負(fù)載上下限范圍（含阻性負(fù)載和容性負(fù)6.3器件溫度應(yīng)力測試6.3.1測試目的檢測被測通信電源關(guān)鍵器件在正常工作條件下溫度應(yīng)力是否符合6.3.2試驗(yàn)條件6.3.3試驗(yàn)方法出電壓上下限（含滿載及降載輸出電壓上下限）、額定輸出負(fù)載及最大輸出負(fù)載、環(huán)境/基板纜、風(fēng)扇、輸入輸出濾波電容、輸入輸出連接器）表面的最高溫度，記錄測Tj=Tc+pd×Rth(j?c)··························pd——器件損耗功率；Rth(j?c)——器件表面到內(nèi)核熱阻。6.4器件損耗功率測試6.4.1測試目的針對通信電源中的功率器件，通過測試其功率損耗，推算出內(nèi)核溫度，驗(yàn)證是否符合降6.4.2測試方法6.4.2.1金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管總功率損耗=導(dǎo)通損耗+開關(guān)損耗=[Id(rms)]2×RdId(rms)——流過DS極電流均方根值；Rds(on)——場效應(yīng)的DS極導(dǎo)通阻抗。開通損耗的計(jì)算：用示波器抓取場效應(yīng)管開通時的電壓和電流波形并讀取該區(qū)域面積內(nèi)的率Pturn-on、場效應(yīng)管開通時間Ton、開關(guān)周期T，再用此損耗功率乘以場效應(yīng)管開通時整個開關(guān)周期中的比值，可計(jì)為Pturn-on×Ton/T。關(guān)斷損耗的計(jì)算：用示波器抓取場效應(yīng)管關(guān)斷時的電壓和電流波形并讀取該區(qū)域面率Pturn-off、場效應(yīng)管關(guān)斷時間Toff、開關(guān)周期T，再用此損耗功率乘以場效應(yīng)管關(guān)斷時整個開關(guān)周期中的比值，可計(jì)為Pturn-off×Toff/T。6.4.2.2二極管導(dǎo)通損耗=If(mean)×vf···········································（3）If(mean)——正向?qū)娏髌骄?；vf——正向?qū)▔航担x取參數(shù)時應(yīng)考慮實(shí)際工作條件溫度因素的影響。導(dǎo)通損耗的計(jì)算：用示波器抓取二極管的電流和電壓波形并讀取正向?qū)娏?.4.2.3電阻平均損耗=(Irms)2×R （4）平均損耗=(vrms)2/R Irms——電阻電流均方根值；vrms——電阻兩端電壓均方根值。6.5輸入浪涌電流測試6.5.1測試目的測試通信電源啟動工作時電網(wǎng)或供電電源對通信電源輸入電容充電的最大電流的瞬間及電流產(chǎn)生6.5.2測試連接方法示波器浪涌電流測試的連接圖見圖4，設(shè)置數(shù)字存儲示波器帶寬為20MHz。示波器6.5.3試驗(yàn)方法p<<tt>>VbVba<><>tI2t=Ip2×t··············p<<tt