विद्युत आपूर्ति की जीवन प्रत्याशा


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बिजली आपूर्ति स्विच करने की जीवन प्रत्याशा के बारे में इंटरनेट पर कई लेख हैं, लेकिन उनमें से ज्यादातर ने उन स्थितियों के बारे में चर्चा की है जो पीएसयू पूर्ण लोड के करीब है। मैं एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण डिजाइन कर रहा हूं, जिसमें स्टैंडबाय राज्य की आवश्यकता है, मैं 24V-5A के आउटपुट के साथ COTS PSU का उपयोग कर रहा हूं, कुछ इस प्रकार है:

पीएसयू

मेरी डिवाइस बिजली की खपत लगभग इस तरह है:

पूर्ण भार के पास 5% बार।

20% पूर्ण भार पर 55% समय।

स्टैंडबाय पर 40% समय (पूर्ण भार का लगभग 1%)।

मुझे पता है कि सब कुछ पीएसयू की गुणवत्ता पर निर्भर है और यह डिजाइन चश्मा है, लेकिन चीनी आपूर्तिकर्ता अपने उत्पादों के बारे में पर्याप्त और विश्वसनीय जानकारी प्रदान नहीं करते हैं। हालांकि हम उन्हें एक तरह के जिम्मेदार सप्लायर से खरीद रहे हैं।

क्या मैं आमतौर पर अपने पीएसयू के 10 साल के जीवन की उम्मीद कर सकता हूं?

कोई कहता है कि इनपुट कैपेसिटर (उच्च एसी वोल्टेज पर) या ऑप्टोकॉपर लोड की खपत की परवाह किए बिना कुछ वर्षों के बाद नष्ट हो जाएंगे। क्या यह सच है? यदि हाँ कुछ अन्य इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम जैसे टीवी जो कई सालों से एसी पावर पर हैं तो इस समस्या का समाधान कैसे हुआ?


हां, आपके इनपुट कैपेसिटर लोड की परवाह किए बिना समय के साथ कम हो जाएंगे। नहीं, यह आमतौर पर पहले 10 वर्षों में कोई समस्या नहीं है।
मस्त

आपका परिवेश तापमान क्या है?
winny

+1, यह एक बहुत अच्छा सवाल है! मैंने देखा है कि मुराता पीएसयू ने MTBF के 575k घंटे उद्धृत किए हैं, जो लगभग 65 वर्ष है। TDK RWS50 बिजली की आपूर्ति MTBF को 4,170,949 घंटे में सूचीबद्ध करता है !!!, जो लगभग 500 वर्ष है। फिर भी उनके यांत्रिक प्रशंसक हैं जो आमतौर पर 40,000 बजे होते हैं, और सबसे अच्छे इलेक्ट्रोलाइटिक कैप को 60C पर 100,000 घंटे में रेट किया जाता है। यद्यपि जीवन प्रत्याशा ऑपरेटिंग तापमान में प्रत्येक 10c ड्रॉप के साथ दोगुनी हो जाती है, फिर भी मैं 4M बजे रेटिंग का पता नहीं लगा सकता। मैं सब कान हूँ ...
अले..चेंस्की

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@ MarcusMüller: MIL-HDBK-217F जैसे संदर्भों के आधार पर MTBF के सही मूल्य की गणना करने के लिए सभी इलेक्ट्रॉनिक भागों और उनके आपूर्तिकर्ता और पर्यावरण की स्थिति जैसी कुछ अतिरिक्त जानकारी की सटीक जानकारी की आवश्यकता होती है। मुझे पता है कि इन उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले कई इलेक्ट्रॉनिक भागों के पास कोई विश्वसनीय दस्तावेज नहीं है। उदाहरण के लिए इस लिंक को देखें: लिंक , उन्होंने कहा कि MTBF (= 36 वर्ष) के लिए 316.2K hrs, आप यह मानते हैं?
इलेक्ट्रो

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@AliChen MTBF! = जीवन प्रत्याशा। बैटरी समाप्त होने से पहले एक घंटे का जीवनकाल हो सकता है लेकिन 10 मिलियन घंटे MTBF या उससे अधिक आम है क्योंकि बैटरी बहुत विश्वसनीय हैं।
winny

जवाबों:


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आप किसी भी डिवाइस के अपेक्षित जीवन समय को उसके लुक से नहीं बता सकते ।

आपके विशिष्ट मामले में, ऐसी कुछ चीज़ें हैं जिनकी मुझे उम्मीद है कि असफल होने की सबसे अधिक संभावना होगी:

  1. बिजली स्रोत पर वृद्धि के कारण दोष
  2. कैपेसिटर की उम्र बढ़ना
  3. कूलर पर धूल के कारण गर्मी के कारण अर्धचालक

पहला वाला आपके हाथों से पूरी तरह से बाहर है, आमतौर पर। यह सवाल कि आपके SMPS को भूनने के लिए ग्रिड की खराबी कितनी बुरी होनी चाहिए, यह आपके SMPS के डिजाइन पर निर्भर करता है, और, सरल भाग्य। फिर भी, एक शुद्ध स्टोचस्टिक दृष्टिकोण से, आपको कुछ समय में एक बार कुछ भी गलत होने की उम्मीद करनी चाहिए (बिजली के हमलों, बिजली लाइन मास्ट में दुर्घटनाग्रस्त) , एसएमपीएस के प्रभाव से पूरी तरह से बाहर है।

बेशक, आप पर्याप्त इनपुट सुरक्षा द्वारा गलत होने वाली चीजों के प्रभाव को सीमित कर सकते हैं - लेकिन यह एक ऐसी चीज है जो केवल आपके लिए बड़ी, बहुत अधिक महंगी आपूर्ति के लिए अनुमान लगाएगी।

फिर, हमारे पास उम्र बढ़ने और असफलता की संभावनाएं हैं। एक औद्योगिक वातावरण में, आपको आमतौर पर "MTBF" नामक एक उपाय मिलेगा, विफलताओं के बीच का समय, जो वास्तव में कैप्चर करता है। भारी-भरकम उपयोग परिदृश्य के तहत, यह संख्या आपकी आवश्यकता से अधिक होनी चाहिए। लाइट लोड के तहत MTBF का अनुमान लगाने के लिए यह बहुत मायने नहीं रखेगा - क) क्या आप एक छोटे एसएमपीएस का उपयोग कर सकते थे, और बी) यह अनुमान लगाना बहुत कठिन है कि क्या चीजें लंबे समय तक चलेंगी; मैं वास्तव में यह नहीं देखता कि एक निश्चित-आवृत्ति वाले एसएमपीएस को 1% लोड बनाम 90% लोड परिदृश्य में कम तनावपूर्ण क्यों होना चाहिए, अगर शीतलन पर्याप्त है।

इसलिए, यदि आपको उस विश्वसनीयता की आवश्यकता है, तो एमटीबीएफ के साथ आने वाली कोई चीज़ खरीदें। ईमानदारी से और योग्य अनुमान के लिए यह संख्या बहुत कठिन है, और महत्वपूर्ण अनुभव वाले केवल बड़े आपूर्तिकर्ताओं पर भरोसा किया जाना चाहिए।

हालांकि हम उन्हें एक तरह के जिम्मेदार सप्लायर से खरीद रहे हैं।

योग्य, ठीक है, इसलिए, उस आपूर्तिकर्ता नहीं, बल्कि एक मौलिक रूप से जिम्मेदार एक है। हां,> 2 का लागत कारक होगा।

आप आमतौर पर उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए ऐसे घटक नहीं खरीदते हैं; मूल्य / लाभ व्यापार बंद की अनुमति नहीं है कि:

यदि हाँ कुछ अन्य इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम जैसे टीवी जो कई सालों से एसी पावर पर हैं तो इस समस्या का समाधान कैसे हुआ?

हर्गिज नहीं? ठीक है, निश्चित रूप से, इंजीनियर के रूप में, आप अपने द्वारा दी गई चीजों के साथ सबसे अच्छा एसपीएमएस बनाने की कोशिश कर सकते हैं। आप सही ढंग से अपने घटकों को उनके चश्मे में कुछ हेडरूम के साथ चुनते हैं ताकि हजारों उपकरणों का निर्माण होगा, आउटेज की संभावना कम है। लेकिन अगर एक दशक के बाद 'फ्रिज' 400 € टीवी क्षेत्र में विफल रहता है ... कोई परवाह नहीं करता है। यह वैसे भी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के जीवन प्रत्याशा के ऊपरी छोर के बारे में है। यदि यह 5 साल के बाद विफल हो जाता है, तो आप एक खराब प्रतिष्ठा भी नहीं पाते हैं। यदि यह 2 साल के बाद विफल हो जाता है, तो ठीक है, देखें कि ये मामले जमा नहीं होते हैं, और यदि वे नहीं करते हैं, तो आप निर्माता के रूप में ठीक हैं; अगर यह वारंटी के भीतर विफल रहता है, तो भी 1000 टीवी में 1 का आदान-प्रदान सस्ता है, 1000 टीवी बनाने की तुलना में 1% अधिक महंगा है, लेकिन औसतन वर्षों बाद विफल।

सौभाग्य से, अर्थशास्त्र आपके पक्ष में हो सकता है: जबकि किसी भी ठोस रूप से बनाए गए एसएमपीएस आपके "जिम्मेदार" आपूर्तिकर्ता की तुलना में अधिक महंगे होंगे, यदि आप बड़े पैमाने पर उत्पादित उच्च अंत उपकरणों के लिए आपूर्ति तक पहुंच सकते हैं, तो आपको इस तथ्य से लाभ होगा इन पर कठोर परीक्षण किया गया है, लेकिन बड़े पैमाने पर उत्पादन इन उपकरणों की लागत को अधिक वितरित करता है, और वे अभी भी अपेक्षाकृत सस्ते हैं।

टिप्पणियों में पहले ही टीडीके और मोरेट का उल्लेख विशिष्ट एसएमपीएस ओईएम के रूप में किया गया है, लेकिन मैं बस जाऊंगा और एक उपकरण खोलूंगा, जिसमें आपके पास एक समान उपयोग प्रोफ़ाइल है - आपके मामले में, एक टूटे हुए उच्च अंत कार्यालय प्रिंटर / कॉपियर की तलाश करें, और फिर बिजली की आपूर्ति के नाम के लिए।


"मैं वास्तव में यह नहीं देखता कि एक निश्चित-आवृत्ति वाले एसएमपीएस में 1% लोड बनाम 90% लोड परिदृश्य में कुछ भी कम तनाव क्यों होगा, यदि आईएफएफ कूलिंग पर्याप्त है": बेशक मेरा एसएमपीएस ठंडा इतना पर्याप्त नहीं है, जाहिर है कि यह गर्म है 90% से अधिक लोड, तो निश्चित रूप से यह इलेक्ट्रोलाइट कैप और अन्य भागों पर जीवनकाल को प्रभावित करेगा। विफलता दर के बारे में, मैं वास्तव में प्रति 1 1000 लोगों के साथ ठीक हूं। लेकिन मैं उस दर के बारे में कैसे सुनिश्चित कर सकता था? SMPS आपूर्तिकर्ता एक बड़े पैमाने पर निर्माता है और वे निश्चित रूप से अपने उत्पादों का परीक्षण करते हैं, इसके अलावा हम उनका परीक्षण करेंगे, लेकिन मुझे लगता है कि आप इन परीक्षणों से जीवन भर का अनुमान नहीं लगा सकते।
इलेक्ट्रो

मेरा प्रश्न एसएमपीएस भागों विशेष रूप से इनपुट कैप्स के बारे में अधिक मौलिक है, कि क्या वे एसी प्लग में हैं, जबकि वे नीचा या नष्ट कर रहे हैं, लेकिन एसएमपीएस पूर्ण लोड पर नहीं है? और क्या वे इस स्थिति में औसत 10 साल की उम्र में हैं?
इलेक्ट्रो

@electro ने कहा, यह जानना बिना असंभव है कि एसएमपीएस को कैसे डिजाइन किया गया था और क्या कैप चुने गए थे। आप पैसे के लिए ओवरसाइड या अधिक कठोर परीक्षण किए गए कैप खरीद सकते हैं - लेकिन चाहे आप उस पैसे को खर्च करें या एसएमपीएस के निर्माता पर निर्भर न हों। कोई सामान्य उत्तर नहीं दिया जा सकता है।
मार्कस मूलर

खैर, बिजली की आपूर्ति का ताप आमतौर पर 80% की तुलना में 90% और 100% पर बहुत अधिक है। इसलिए हीटिंग पर विचार करते हुए, यह आमतौर पर लंबे समय तक आपूर्ति पर 80% से अधिक भार नहीं डालना अच्छा है।
यो '

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जीवन प्रत्याशा वास्तव में MTBF के बराबर नहीं है!

MTBF की गणना इलेक्ट्रॉनिक घटक (आमतौर पर घातीय वितरण फ़ंक्शन का उपयोग किया जाता है) के लिए संभाव्यता फ़ंक्शन वितरण का उपयोग करके की जाती है। जीवन प्रत्याशा एक पैरामीटर है जो गारंटी देता है कि संभावना वितरण समारोह के बारे में आपकी धारणा अभी भी खड़ी है।

एफआईडीईएस की तरह एस्ट्रोबेलिज्ड मानक है जो पीएसयू डिवाइस (या सामान्य रूप से सीओटीएस) के आकलन की अनुमति देता है। आपको जो परिभाषित करने की आवश्यकता है वह है आपका एप्लिकेशन प्रोफाइल (परिवेशी तापमान, चालू समय और बंद समय अनुपात, आदि)।

अधिक जानने के लिए आप FIDES वेबसाइट पर एक त्वरित दौरा कर सकते हैं।


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साधारण तापमान साइकिल चालन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को नष्ट कर देता है, क्योंकि विस्तार गुणांक समान नहीं होते हैं और निरंतर यांत्रिक फ्लेक्सिंग और तनाव में निरंतर परिवर्तन .......... अंततः घटकों को तोड़ता है।

इलाज: सर्किट बंद न करें।

ओह ...... उन्हें ठंडा रखो।

मिलाप में नेतृत्व का एक कारण ..... इसकी यांत्रिक अनुपालन (लचीलापन)।

EDIT 100,000Hz घड़ी के साथ एक SMPS पर विचार करें ........ 100,000 बार एक दूसरे के थर्मल विस्तार और संकुचन होता है।

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