電子基礎(chǔ)知識：如何選擇和使用安全電源

    今天，電源用戶面對無數(shù)的選擇，電源產(chǎn)品的眾多性能和電源供應(yīng)商的長的產(chǎn)品規(guī)范說明書，使選購電源成為令頭痛的事情。可喜的現(xiàn)在有很多的工藝標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范，可以幫助工程師選購可靠且安全的電源。 

　　安全第一 

　　電源設(shè)備需要提供隔離功能，從而保證電源設(shè)備的安全性，免受來自高壓饋電線的危險，是最基本的也是常常容易被忽視的。電源設(shè)備的這種安全性是由電源變壓器實現(xiàn)的，于是，為了使變壓器能傳送足夠的電力就要求它必須具備相應(yīng)的規(guī)模。 

　　一臺較大的變壓器通常裝備有散熱器，這樣可以獲得良好的產(chǎn)品壽命。此外，在變壓器的原邊和副邊線圈之間還要使用雙重隔離，從而保證最大的安全性。 

　　可靠性 

　　人們常常單純要求電源產(chǎn)品的壽命，其實，影響電源壽命的因素很多，如像平均負載率、振動和周圍的環(huán)境溫度等。其中，環(huán)境溫度很重要，所以排放出由電源內(nèi)部元件所產(chǎn)生的總熱量非常關(guān)鍵。 

　　因為電源設(shè)備制造商并不了解最終用戶的使用條件，所以他們唯一能提供考的壽命性能是電源產(chǎn)品的平均故障間隔時間MIBF(MeanTimeBetweenFailure)；電源的MTBF值，在任何情況下，都是由電源內(nèi)部的電解電  
容MTBF之值所決定的。當(dāng)電源設(shè)備里排除掉電容的影響因素時，其計算的MTBF可能為10萬小時或者更長一些。然而，電解電容的典型MTBF之值僅僅是3萬小時。 

　　因為一些電源設(shè)備制備制造商已開發(fā)出他們自己的電源MTBF計算方法，而且計算出的MTBF值是比較高的，所以用戶最好使用在MIL-HDBK-217E方式中所定義的MTBF之值，同廠家給定的電源MTBF之值相比較，來正確判斷產(chǎn)品的性能。因為MIL-HDBK-217E定義的計算MTBF方法是已經(jīng)被證實的并且是廣泛可以接受的，計算的MTBF值也是可核實的。 

　　當(dāng)評價電源產(chǎn)品的標(biāo)稱壽命時，電源是否運行在額定的滿負載狀況是評價電源的另一重要考慮因素。如果電源設(shè)備裝有合適的散熱器而且無熱循環(huán)，在低于滿負載的情況下且連續(xù)工作，電源就能有更長的壽命。綜合考慮以上因素，建議選型工程師最好依靠MIL-HKBK-217E方法驗證電源產(chǎn)品的MTBF之值，確保電源在合適的條件下工作，只要做到這一點，也不必再考慮電解電容的短壽命問題。 

　　功率因數(shù)校正 

　　電源的另一個關(guān)鍵性的性能要素是它的功率因素。教科書里定義的功率因數(shù)是加在負載上的電壓和電流波形之間的相角余弦（若電壓波形與電流波形的相角差為φ,則cosφ便是電源的功率因數(shù)）。當(dāng)加在負載上的電壓和電流波形相位一致時(即相角差φ=0),則功率因數(shù)cosφ=1是理想的情況；當(dāng)加在負載上的電壓和電流波形相角差為90