電源模塊N＋k工作方式對(duì)電源系統(tǒng)可靠性的影響

影響高頻開關(guān)電源系統(tǒng)可靠性的因素主要有電源模塊的可靠性，高頻開關(guān)電源模塊的熱備份數(shù)量對(duì)可靠性的改善等。由于電源系統(tǒng)的交直流配電使用的元、器件較少，分析時(shí)可認(rèn)為其可靠度RP(t)=1。

1高頻開關(guān)電源模塊的可靠性分析

高頻開關(guān)電源模塊可靠度為RS(t)=Ri(t)=

模塊的失效率為λs=λi

從以上公式可以看出，高頻開關(guān)電源模塊使用的元、器件越多，其可靠性越差。根據(jù)文獻(xiàn)[1]可計(jì)算出電源模塊的失效率λs。

模塊的MTBF為MTBFS=Rs(t)dt=dt=

從提高電源模塊可靠性的角度看，電源模塊使用的元、器件數(shù)量越少越好，特別是失效率較高（如電解電容等）的元、器件應(yīng)盡量少用。

2電源模塊不同熱備份數(shù)量的可靠性計(jì)算

一個(gè)電源系統(tǒng)有n個(gè)電源模塊，這個(gè)電源系統(tǒng)按N＋k方式設(shè)計(jì)（n=N＋k，N為保證正常供電必須的模塊數(shù)量，k為熱備份模塊數(shù)量，n為模塊總數(shù)），這時(shí)可以計(jì)算熱備份模塊數(shù)量k對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響。

2.1n個(gè)電源模塊系統(tǒng)，k=0，N=n時(shí)，系統(tǒng)的MTBFN＋0

無熱備份模塊的可靠度為RN＋0(t)=RS(t)n，其

MTBFN＋0為MTBFN＋0=RS(t)ndt=MTBF0

2.2n個(gè)電源模塊系統(tǒng)，k=1，N=n－1時(shí)，系統(tǒng)的MTBFN＋1

k=1時(shí)，系統(tǒng)可靠度為RN＋1(t)=RN＋0(t)＋n

RS(t)n－1[1－RS(t)]1，其MTBFN＋1為MTBFN＋1=RN＋1(t)dt=MTBF0

2.3n個(gè)電源模塊系統(tǒng)，k=2，N=n－2時(shí)，系統(tǒng)的MTBFN＋2k=2時(shí)，系統(tǒng)可靠度為RN＋2(t)=RN＋1(t)＋RS(t)n－2[1－RS(t)]2，其MTBFN＋2為MTBFN＋2=RN＋2(t)dt=MTBF0

圖1電源模塊不同熱備份數(shù)量對(duì)可靠性的影響曲線