Tüm elektronik cihazların özü güç kaynaklarında yatar. Bu olmadan işlevsellik mümkün değildir. Bu nedenle, güç kaynağı üreticileri rekabetçi kalabilmek için müşterilerine ürünlerinin yüksek kalitesi konusunda güvence vermelidir. Güvenilirlik, ürün kalitesini tanımlarken çok önemli bir gösterge olarak öne çıkar ve ürünlerin arızalanma oranı, güvenilirliklerini ölçmek için yaygın olarak kullanılır.
Zamanla, ürünlerin işlevselliği azalma eğilimi gösterir. Bir ürünün arıza oranı, kullanım ömrü boyunca dalgalanır ve tipik olarak, özellikle elektronik ürünlerin arıza senaryoları için geçerli olan küvet benzeri bir eğri izler. Bu eğri kabaca üç aşamaya ayrılabilir.
1. Erken başarısızlık dönemi
İlk aşama, bir ürünün ömrünün başlangıcında meydana gelen erken arıza dönemidir. Bu süre zarfında ürün, öncelikle sevkiyat öncesi denetimler sırasında tespit edilememiş olabilecek üretim hataları nedeniyle yüksek bir arıza oranı yaşar. CINCON'da her güç kaynağı, sevk edilmeden önce her birimin tüm spesifikasyonları karşıladığından emin olmak için %100 denetim testine tabi tutulur ve erken arızalar etkili bir şekilde ortadan kaldırılır.
2. Kararlı arıza süresi
İkinci aşama rastgele veya sabit nedenli arıza süresidir. Bu aynı zamanda normal tasarım arıza oranıdır. Bu aşamanın ürünün hizmette olacağı dönem olduğu varsayılır. Bu dönem için arıza oranının düşük ve düz olması beklenir. Böylece neredeyse sabit kalır.
3. Aşınma arıza süresi
Son olarak, ürünler uzun süre kullanımda kalırsa, malzemeler yıprandıkça arıza oranı yükselmeye başlar ve bu da artan oranda bozulma arızalarının meydana gelmesine yol açar. Arıza oranı, tüm birimler nihai olarak arızalanana kadar zamanla hızlanır.
Küvet eğrisi
MTBF
MTBF (Arızalar Arası Ortalama Süre) ve kullanım ömrü, ürün tasarım aşamasında dikkate alınması gereken önemli parametrelerdir. Aşırı gerilmiş parçaları belirleyerek veya arızaya daha fazla katkıda bulunanları bularak sorunlu alanların tespit edilmesine yardımcı olabilir. Ayrıca, sistem mühendislerinin iyi bir güç kaynağı seçmeleri için temel göstergelerdir. Güvenilirlik mühendisleri, ürünlerin MTBF değerini hesaplamak için genellikle çeşitli yöntemler ve standartlar kullanırlar. MIL-HDBK-217F ve Telcordia SR332 (Bellcore) gibi çeşitli güvenilirlik tahmin standartları vardır. Bu iki standart şu anda piyasadaki en popüler güvenilirlik standartlarıdır ve sırasıyla askeri ve iletişim uygulamalarında kullanılmaktadır.
MIL-HDBK-217, iki hesaplama yönteminden oluşan yaygın olarak kullanılan bir standarttır - biri daha sonraki tasarım aşamalarında uygulanabilen Parça Stres Analizi Tahmini olarak bilinir ve diğeri erken tasarım aşamasında ve teklif formülasyonu sırasında uygulanabilen Parça Sayısı Güvenilirlik Tahmini olarak adlandırılır. Parça Stres Analizi Tahmini için güvenilirlik, her bir parçanın arıza oranının toplanmasıyla belirlenir. Her bir parçanın arıza oranı ayrı ayrı değerlendirilir ve ortam sıcaklığı, elektriksel stres seviyesi, temel arıza oranı, güç derecesi, çalışma ortamı faktörü ve parça kalite faktörü değişkenleri dahil edilerek hesaplanır. Aşağıdaki basit denklem, λp parça arıza oranını hesaplamak için kullanılan formüldür.
Örnek olarak bir güç modülünü ele alırsak, MTBF= 1000Khours (yaklaşık 114 yıl) ise, bu her bir modülün 114 yıl boyunca arızasız çalışabileceği anlamına gelmez. MTBF=1/λ'dan, λ=1/MTBF=1/114 yıl olduğu, yani bu güç modülünün ortalama arıza oranının yaklaşık %0,88/yıl olduğu görülebilir. Başka bir deyişle, yılda ortalama 1000 PCS'den 8,8 adedi arızalanacaktır.
Ömür boyu
Bir AC/DC güç kaynağı bağlamında, çok önemli bir bileşen dahili alüminyum elektrolitik kapasitördür. Ancak bu kapasitör, doğasında var olan sınırlamalar ve zaman içinde ilerleyen bozulma nedeniyle en kısa ömre sahip bileşen olarak öne çıkmaktadır. Sonuç olarak, alüminyum elektrolitik kapasitör, güç kaynağının genel güvenilirliği açısından büyük önem taşımaktadır. Güç kaynaklarının beklenen ömrünü tahmin etmek, bu kapasitörün beklenen ömrünü değerlendirerek mümkün hale gelir.
Bir kondansatörün uzun ömürlü olması, uygulamaya özel çeşitli faktörlere bağlıdır ve bunlardan en önemlisi çalışma sıcaklığıdır. Bu faktör, iç yapıların eskimesine ve elektriksel özelliklerin zamanla bozulmasına neden olmada önemli bir rol oynar. Sıvı elektrolitik kapasitörler söz konusu olduğunda, bileşenin sıcaklığını 10 °C düşürerek beklenen kullanım ömrünü iki katına çıkarmak mümkündür. Polimer kapasitörler için, bileşendeki sıcaklıkta 20 °C'lik bir azalma ile kullanım ömründe on kat artış elde edilebilir. Kullanım ömrünü tahmin etmek için kullanılan formüller aşağıdaki gibidir:
MTBF'nin yaşam döngüsünden farkı nedir?
Daha önce verilen bilgilere göre, temel ayrım, birinin tüm bileşenlerin arıza oranını kapsaması, diğerinin ise yalnızca elektrolitik kapasitörlerin ömrüne odaklanmasında yatmaktadır. Ayrıca, MTBF hesaplamalarında çeşitli yöntemlerin kullanılması da dikkat çekicidir. Bu farklılıklara rağmen, hem MTBF hem de yaşam döngüsü, mühendislerin bir ürünün güvenilirliğini değerlendirmeleri için hayati parametrelerdir.
Daha fazla bilgi için bizimle iletişime geçin - office@vitecpower.com
