Inleiding tot stroomstoringen :

Voedingen vormen de ruggengraat van alle elektronische systemen. Elke belemmering in de toevoer betekent dat uw elektronische systeem tot stilstand komt. Een stroomstoring kan verschillende oorzaken hebben. Toch zijn er een aantal voorzorgsmaatregelen die u kunt nemen om stroomstoringen en dus systeemstoringen te voorkomen.

De gegevens die in het artikel worden gebruikt, zijn gebaseerd op onderzoeken uitgevoerd door Excelsys en Power Clinic (die gegevens hebben verzameld over stroomstoringen van meer dan 12.000 modellen die zijn verzonden door meer dan 1600 verschillende bedrijven). Het maakt ook gebruik van een onderzoek dat is uitgevoerd door Dr. Ray Ridley van Ridley Engineering op basis van input van zijn LinkedIn "Power Supplies"-groep. Deze groep herbergt meer dan 6.000 leden. Deze gegevens zijn gebaseerd op alle soorten elektronische systemen die worden gebruikt op industrieel, medisch, militair en wetenschappelijk gebied.

Meest voorkomende oorzaken van stroomstoring:

De meeste stroomstoringen zijn onmiskenbaar gerelateerd aan temperatuur. U vindt er hier veel van op een rijtje. Een van de fundamentele wetten van de natuurkunde stelt dat voor elke 10°C dat je de temperatuur van je voeding onder de 40°C kunt houden, je de gemiddelde tijd tussen storingen (MTBF) verdubbelt. Evenzo wordt voor elke 10°C die de temperatuur van uw voeding verhoogt, uw gemiddelde tijd tussen storingen (MTBF) tot de helft teruggebracht. MTBF (gemiddelde tijd tussen storingen) is de voorspelde hoeveelheid tijd die wordt verbruikt tussen inherente storingen van een elektronisch systeem of de rekenkundige gemiddelde tijd tussen storingen van een systeem.

In de loop van de tijd hebben we een toename gezien in het gebruik van plastic chassis in vergelijking met het metalen chassis, wat een impact heeft op thermiek en elektromagnetische capaciteit. Je doel moet zijn om het thermisch beheer rond je voedingssysteem te corrigeren.

• Condensatoren

Bijna alle condensatortechnologieën hebben enkele gebreken als ze niet goed zijn ontworpen. Condensatoren kunnen gemakkelijk overbelast raken en zijn vatbaar voor storingen. Condensatoren kunnen om verschillende redenen defect raken en daardoor uw stroomvoorziening laten uitvallen. Dit kan lekkage, gezwollen condensatoren en explosies of kortsluitingen, verminderde capaciteit of verhoogde ESR in het circuit zijn. Overmatige hitte veroorzaakt ook schade aan de condensator, samen met veroudering, schade door omgekeerde polariteit, schade tijdens montage enz.

Om storingen door condensatoren te voorkomen, moet u ervoor zorgen dat uw voedingssysteem hoogwaardige condensatoren gebruikt. Houd uw condensatoren vrij van oververhitting, let op rimpelstromen om ervoor te zorgen dat ze niet overbelast raken.

• Voedingscomponenten

Voedingsschakelcomponenten of MOSFET's zijn ook een belangrijk onderdeel van voedingssystemen en kunnen soms de oorzaak zijn van storingen. Een MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) is een apparaat met drie aansluitingen met source, gate en drain. Het wordt gebruikt voor het versterken en schakelen van elektronische signalen in een elektronisch apparaat.

De vermogens-MOSFET is een veelgebruikt vermogenshalfgeleiderapparaat dat speciaal wordt gebruikt voor DC-naar-DC schakelende voedingen. Ze kunnen storingen veroorzaken als de warmte niet op de juiste manier wordt afgevoerd, als de afvoeroverspanning, afvoeroverstroom, poortoverspanning of de interne antiparallelle diode overbelast is. De focus moet liggen op het juiste ontwerp en de reductie van componenten en testen om ervoor te zorgen dat uw apparaat niet faalt.

• Bedien ICS

Besturings-IC's kunnen gemakkelijk verkeerd worden toegepast of misbruikt en hebben dus invloed op uw stroomvoorziening. Dit kan het gevolg zijn van een onjuiste klokwerking of een onjuiste PCB-lay-out die ongewenste ruis of oscillatie kan veroorzaken. Je moet de nodige aandacht besteden aan stroombegrenzing, poortaandrijving, afstand, softstart-modi en het meten van de regelkringen.

Als er een fout in uw IC zit, heeft dit direct invloed op de MOSFET's, daarom is het belangrijk om ervoor te zorgen dat uw besturings-IC niet faalt.

• Milieu-oorzaken

Dit is de meest voorkomende oorzaak van stroomstoringen. Milieukwesties omvatten het binnendringen van vocht, spanningspieken en transiënten, geïnduceerde spanningspieken en transiënten, blikseminslagen en reactieve belastingen zoals regeneratieve motoraandrijvingen, het opladen van batterijen, supercaps, enz.

Sommige van deze storingen als gevolg van milieu-effecten kunnen worden vermeden door goed ontwerp en testen of door beschermende uitbreidingen aan uw systemen toe te voegen.

• Fans

Dit zou geen verrassing moeten zijn, ventilatoren zijn te vinden in de meeste systemen. Ze zijn het fysiek bewegende deel dat is opgenomen in voedingssystemen en zijn eigenlijk meer vatbaar voor fouten en storingen. Ventilatoren worden gebruikt om de warmte van een systeem te verspreiden om oververhitting te voorkomen. Gebruikers zullen zelf ventilatoren aan een systeem toevoegen voor het geval het systeem niet wordt geleverd met vooraf geïnstalleerde ventilatoren. Maar zelfs dan lost het probleem niet op, maar verschuift het van de ene positie naar de andere. Een ander probleem is de productie van vervangende ventilatoren in de toeleveringsketen. U moet ervoor zorgen dat uw stroomvoorzieningssysteem vrij is van dergelijke ondermaatse vervangers.

Aan de andere kant heeft het houden van een systeem zonder ventilator zijn voordelen. U kunt een systeem zonder ventilator afdichten tegen vocht en stof. In het geval van installatie van systemen buiten, kunt u deze afdichten tegen vocht en regen. Het verwijderen van de ventilator kan de betrouwbaarheid van uw systeem met 25% verhogen en kan storingen helpen voorkomen. Probeer een ventilator in uw energiesystemen te vermijden, tenzij het nodig is. Excelsys heeft een ventilatorloos voedingssysteem uitgebracht dat 600 W uitgangsvermogen biedt.

Conclusie:

Er zijn talloze andere oorzaken van stroomstoringen, maar dit zijn de meest voorkomende. Om deze te voorkomen, moet u ervoor zorgen dat uw voedingssysteem vanaf de constructie en het ontwerp de nodige aandacht krijgt. Probeer legitieme componenten te gebruiken die vooraf zijn getest of ga op zoek naar leveranciers die garantie bieden.