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开关电源的可靠性指标

开关电源的可靠性指标可靠性是开关电源适配器产品的一项十分重要的质量指标，将可靠性数量化有利于对各种产品的可靠性提出明确而统一的指标，可靠性的数量化可根据需要采用不同的指标。

可靠性指标主要包括可靠度、平均寿命、失效率和失效密度等。

1.可靠度：产品的可靠度即正常工作概率，是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。在计算可靠度时，开始试验时的产品数越大，测试时间间隔越小，则可靠性的准确性越高。

在评定产品可靠性时，也常用故障概率或损坏概率表示。故障概率是可靠度的对应事件的概率。可靠度和故障概率对评定元器件、开关电源、变压器、充电器或复杂系统的可靠性十分简便而直观，可靠度越大，故障概率越小，可靠性就越高。

2.平均寿命：产品的平均寿命是指产品的平均正常工作时间，对不可修复的产品和可修复的产品具有不同的含义。

对于不可修复的产品，平均寿命是指产品失效前的平均工作时间，通常称MTTF,即为到达故障前的平均时间。

对于可修复的产品，平均寿命是指相邻两次故障间的平均工作时间，即平均无故障工作时间，通常称为MTBF,即是故障间的平均时间。

MTTF和MTBF的意义是类似的，其数学表达形式也是一致的。

3.失效率:产品在任意时刻t的失效率（故障率、故障强度）定义为：产品工作到t时刻后，在单位时间内失效的概率。也可以说，失效率等于产品在t时刻后的一个单位时间内的失效数与在时刻t尚在工作的产品数的比值。

失效率常用于表示电子产品、元器件的可靠性指标，失效率越低表示可靠性越高。失效率的单位是时间的百分数，如%/h，%/kh，表示受试验产品在1小时（或1000小时）内失效数的百分比。国外常用非特（Fit）作为失效率的单位，即100万个元件工作1000小时后出现1个失效元件，称为1非特（Fit）。

4.失效密度：产品的失效密度（故障频率）是指单位时间内失效产品数与受试验产品的起始数（总数）之比，在试验过程中发生故障的产品不予调换。

失效密度的单位是1/h，即每小时内失效的产品数占试验产品总数的比值。

评价不同产品的可靠性时，可在上述四种表征可靠性的指标中选用一种或两种指标，究竟采用何种指标取决于使用方便。对于一般开关电源适配器、电子设备或系统，可采用可靠度（故障概率）；对于复杂的电子设备或系统，可采用平均寿命，因为这类产品不可能用较多的数量进行试验；对于元器件则用通过大量试验统计得出的失效率来表征可靠性；对于一次性使用的或发生故障不再修理的设备，则采用失效密度来表征其可靠性。

开关电源产品的可靠性可用平均无故障工作时间（MTBF)进行定量评价。目前国内外电子行业都已经把平均无故障工作时间作为评价和衡量产品质量的主要标准之一。民用电子整机的平均无故障工作时间，通常是指从产品出厂到第一次发生故障的平均工作时间；工业电子整机产品的平均无故障工作时间，通常是指两次故障之间的平均工作时间。

要提高开关电源适配器的可靠性和平均无故障工作时间，首先应确定影响平均无故障工作时间的最基本因素，而后根据其形成原因进行解决。开关电源产品的故障大多是由元器件损坏引起的。电子元器件的平均无故障工作时间就是其寿命周期，电子元器件一旦发生故障就标志着电源适配器的寿命结束。开关电源整机中使用的元器件数量越多，故障率就越高，可靠性也随之降低，平均无故障工作时间就越短。因此，在进行开关电源的设计时，尽量使用集成化的元器件，减少整机中元器件的数量，简化电路结构。同时应尽可能选用失效率低的元器件，选用符合国家质量标准的元器件。在研制开关电源适配器阶段，应尽可能避免使用自制或非标准元器件。

除元器件外，焊接点失效也是引起开关电源产品整机故障的另一个重要因素。因为在印制电路板生产以及装配、焊接的过程中都难免出现失误，因此，若产品焊点的数目多，焊接技术或焊剂的质量差，则开关电源整机的平均无故障工作时间必然变短。