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军用/航空级电源以及与商用现货或COTS设计相比的

在本文中,大家将讨论军用/航空级电源以及与商用现货或COTS设计相比的主要差异。大家还将讨论一些用于确保高可靠性的设计技术,这些技术在这些类型的设计中非常关键。

可靠性

军事用品通常用于飞机,远洋船舶和运输设备。与典型的商用电源相比,这些显然需要在其运行的极端环境中具有更强大的结构。电源在军事使用中需要更好的平均故障间隔时间(MTBF)额定值,因为无故障的可靠运行可以挽救生命。

此类Hi-Rel电源需要预测并纠正系统中的故障。高水平的可预测性将使用户意识到某些特定标志正在改变供应的性能,这可能表明可能很快就会出现故障。军事用品的设计者严格遵守零件的选择,设计过程和在不同环境中使用的规格。

国防市场在许多情况下可能使用COTS电源构建系统,但可能存在风险。需要解决诸如过时,过程变化,环境脆弱性,错误的电气性能或EMI问题等问题,以确保在战斗或危急情况下的可靠性能。在整个军用级电源的高成本和在COTS供应中修改设计所花费的人力之间必须达到平衡,以使故障率达到特定使用场景所需的水平。供应。设计师必须明智地选择。

在设计将用于军事应用的电源时,必须遵守许多不同和不同的设计规则。

是否过时

对于关键任务且需要在现场操作20-的程序来说,过时是不可能的30年。最终现场供应的形状,配合和功能替换需要确保与原始电源没有或没有可接受的最小文档和规格差异。

冗余

设计冗余可确保任何单一故障都不会使电源失效或妨碍其正常运行。除了冗余之外,系统不得因其他设备的火灾,烟雾,噪音或任何其他设备的任何其他障碍而受到任何影响。

设计余量

只要在组件最差情况操作点与其额定数据表规格之间选择舒适且大方的设计余量,就可以考虑使用商用组件。事实是,随着温度的升高,可靠性将开始降低。使用Arrhenius模型可以准确预测半导体或其他器件的可靠性。这是等式:

R(t)= Ax - (EA/KT)

在方程A是常数,EA是反应的活化能,κ是玻尔兹曼常数,T是以开尔文为单位的温度。该模型预测随着温度的升高,失效率会增加。参见图1.

军用/航空级电源以及与商用现货或COTS设计相比的主要差异概况

图1:Arrhenius模型预测故障率与温度的关系(图片提供参考文献1)

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