5 Penyebab Utama Kegagalan Sumber Daya Listrik pada Tahun 2020 – Wawasan & Pencegahan

Pendahuluan kegagalan supply listrik:

Supply listrik adalah tulang punggung semua sistem elektronik. Sesebuah hambatan dalam pasokan berarti sistem elektronik Anda akan berhenti sepenuhnya. Kegagalan supply listrik dapat terjadi karena sejumlah alasan. Meskipun demikian, ada beberapa langkah pencegahan yang dapat Anda ambil untuk menghindari kegagalan supply listrik dan oleh karena itu kegagalan sistem.

Data yang digunakan dalam artikel ini didasarkan pada studi yang dilakukan oleh Excelsys dan Power Clinic (yang telah mengumpulkan data tentang kegagalan supply listrik dari lebih dari 12.000 model yang dikirim dari lebih dari 1600 perusahaan berbeda). Ini juga menggunakan studi yang dilakukan oleh Dr. Ray Ridley dari Ridley Engineering berdasarkan masukan dari grup LinkedIn “Power Supplies” miliknya. Grup ini memiliki lebih dari 6.000 anggota. Data ini didasarkan pada semua jenis sistem elektronik yang digunakan di bidang industri, medis, militer dan ilmiah.

Penyebab Umum Kegagalan Supply Listrik:

Sebagian besar kegagalan listrik tidak dapat diragukan terkait dengan suhu. Anda akan menemukan banyak dari mereka tercantum di sini. Salah satu hukum fisika dasar menyatakan bahwa untuk setiap 10°C yang dapat Anda tahan suhu supply listrik Anda di bawah 40°C, Anda mengkalikan waktu antar kegagalan (MTBF). Demikian pula, untuk setiap 10°C suhu supply listrik Anda meningkat, waktu antar kegagalan (MTBF) Anda berkurang menjadi separuh. MTBF (waktu antar kegagalan) adalah jumlah waktu yang diprediksi yang dihabiskan antara kegagalan inherent dari sistem elektronik atau waktu rata-rata aritmetika antara kegagalan dari sistem.

Seiring waktu, kami telah melihat peningkatan penggunaan chassis plastik dibandingkan chassis logam, yang berdampak pada termal serta kemampuan elektromagnetik. Tujuan Anda harus untuk memperbaiki manajemen termal di sekitar sistem supply listrik Anda.

Kapasitor

Hampir semua teknologi kapasitor memiliki beberapa kekurangan jika tidak dirancang dengan benar. Kapasitor dapat dengan mudah overstressed dan rentan terhadap kegagalan. Kapasitor dapat gagal karena sejumlah alasan dan oleh karena itu menyebabkan supply listrik Anda gagal. Ini dapat mencakup kebocoran, kapasitor bengkak, dan ledakan atau rangkaian pendek, kapasitansi yang berkurang atau ESR dalam rangkaian yang meningkat. Panas berlebih juga menyebabkan kerusakan kapasitor bersama dengan penuaan, kerusakan polaritas terbalik, kerusakan selama pemasangan, dll.

Untuk menghindari kegagalan akibat kapasitor, Anda harus memastikan sistem listrik Anda menggunakan kapasitor berkualitas tinggi. Jaga kapasitor Anda bebas dari panas berlebih pantau arus riak untuk memastikan mereka tidak overstressed.

Komponen Daya

Komponen switching daya atau MOSFET juga merupakan bagian besar dari sistem listrik dan kadang-kadang dapat menjadi penyebab kegagalan. MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) adalah perangkat tiga terminal dengan source, gate, dan drain. Digunakan untuk amplifikasi dan switching sinyal elektronik dalam perangkat elektronik.

Power MOSFET adalah perangkat semiconductor daya yang sangat umum digunakan terutama untuk supply listrik switching DC-ke-DC. Mereka dapat menyebabkan kegagalan jika panas tidak dibuang dengan baik, jika drain overvoltage, drain overcurrent, gate overvoltage, atau dioda antiparallel internal overstressed. Fokus harus pada desain yang tepat, dan derating komponen dan pengujian untuk memastikan perangkat Anda tidak gagal.

Control ICs

Control IC dapat dengan mudah diterapkan atau digunakan secara salah dan oleh karena itu mempengaruhi supply listrik Anda. Ini mungkin karena operasi jam yang salah atau tata letak PCB yang tidak tepat yang dapat menyebabkan kebisingan atau osilasi yang tidak diinginkan. Anda harus memberikan perhatian yang tepat pada current limiting, gate drive, spasi, soft-start modes dan pengukuran loop kontrol.

Jika ada kekurangan di IC Anda itu akan secara langsung mempengaruhi MOSFET, oleh karena itu penting untuk memastikan control IC Anda tidak gagal.

Penyebab Lingkungan

Ini adalah penyebab umum kegagalan supply listrik. Masalah lingkungan termasuk masuknya kelembaban, surge dan transient, surge dan transient garis listrik yang diinduksi, pukulan petir dan beban reaktif seperti drive motor regeneratif, pengisian baterai, super-cap, dll.

Beberapa kegagalan ini akibat efek lingkungan dapat dicegah dengan desain dan pengujian yang tepat atau dengan menambahkan ekstensi perlindungan ke sistem Anda.

Kipas Angin

Ini tidak boleh mengejutkan, kipas ditemukan dalam sebagian besar sistem. Mereka adalah bagian yang bergerak secara fisik yang diintegrasikan ke dalam sistem supply listrik dan sebenarnya lebih rentan terhadap fault dan kegagalan. Kipas digunakan untuk menyebarkan panas yang dihasilkan dari sistem untuk menghindari panas berlebih. Pengguna sendiri akan menambahkan kipas ke sistem jika sistem tidak datang dengan kipas yang sudah terpasang. Namun, bahkan sekali lagi, masalah tidak lenyap melainkan beralih dari satu posisi ke posisi lain. Masalah lain adalah produksi kipas pengganti dalam rantai pasokan. Anda perlu memastikan bahwa sistem supply listrik yang diberikan bebas dari substitut yang tidak standar semacam itu.

Di sisi lain, memelihara sistem tanpa kipas memiliki manfaatnya. Anda dapat menutup sistem tanpa kipas dari kelembaban dan debu. Dalam kasus pemasangan sistem di luar ruangan, Anda dapat menutupnya dari kelembaban dan hujan. Menghapus kipas dapat meningkatkan keandalan sistem Anda sebesar 25% dan dapat membantu Anda menghindari kegagalan. Coba hindari kipas dalam sistem listrik Anda kecuali jika diperlukan. Excelsys sebenarnya telah meluncurkan sistem supply listrik tanpa kipas yang menawarkan 600 W daya output.

Kesimpulan:

Ada banyak sekali penyebab kegagalan supply listrik di luar sana tetapi ini adalah yang paling umum ditemukan. Untuk menghindari ini, Anda perlu memastikan sistem supply listrik Anda mendapatkan perhatian yang tepat sejak konstruksi dan desain. Coba gunakan komponen yang sah yang telah diuji sebelumnya atau cari pemasok yang menawarkan garansi.