Повышение надёжности источника питания повышенной мощности

[genao]

могу с уверенностью сказать, что перекристаллизация припоя идет заметно быстрее при 70°C, чем при 60

Из практики.
На работе стояло однотипное оборудование разных изготовителей практически одного года выпуска, но работало в разных условиях.
В машинных залах температура внутри шкафов достигала в течении полугода свыше +70С градусов, в самих машзалах было +52..+58С градусов.
Шкафы с естественной вентиляцией.
Через 10 лет эксплуатации паянные наконечники силовых проводов, пайки выводов элементов начали массово разрушаться. При небольшом усилии легко выдергивались транзисторы, выводные резисторы из печатных плат , провода из силовых наконечников.
При плановой профилактике приходилось всё заново пропаивать, силовые наконечники менять на опрессованные.
Были преобразователи USA, в них микросборки даже выпадали из плат.
Но в части оборудования, которое стояло вдали проходов, эксплуатация снимала часть обшивки шкафов и открывало дверцы, ставили напольные 1-2кВт вентиляторы для обдува оборудования. В этом оборудовании пайка начала разрушаться позже, через 15 лет эксплуатации.
Аналогичное оборудование работало и рядом с коксовым производством.
Там сроки разрушения пайки при +40..45С градусов в машзале, 50-65С внутри шкафов, в течении полугода начались через 11 лет эксплуатации, при чём пайка силовых наконечников бОльшего размера на год-два раньше из-за большего нагрева.
ПС. Оборудование в режиме 24/7. Плановая профилактика/ремонт где раз, где 2 раза в год.

[zoog]

Тем не менее, на это уравнение опирается методика расчёта, принятая большинством производителей.

По этой методе сколько там срок службы - 50лет? 200? В современных деталях ограничивающим фактором является деградация герметичности и терминалов - такое у меня сложилось впечатление.

Суровое заявление. Без комментариев.

Нет уж, я настаиваю!

Судя по заданию, преп не сильно стандартен.

Выбрать схемку из мурзилки без её к-л анализа - вполне стандартный ход, наши так 100 раз делали(с)

В этом оборудовании пайка начала разрушаться позже

А какая _там_ была температура плат?
Припой ещё свинцовый был? Как-то хреновенько получается, 10 лет для пром-оборудования и 50..65°С.

[laser532]

о есть были наблюдения и цепей с постоянным током?

Конечно. На втором месте после полевика линейный 78M05 в TO252. Он от 24В входной шины запитан и припойные сюрпризы на фланце видны гораздо чаще, чем у 78M12 в таком же корпусе (того же производителя и серии) и с того же входа 24В. Выходы линейных стабилизаторов, конечно, могут получать "дозу ВЧ", проникшую через фильтры. Но осциллограф больше видит наводок на своей земле, чем на стабилизаторах.
В общем-то из-за наличия таких зон отторжения припоя я пришел к выводу, что не вихревые токи сжигают припой или доминируют в этом процесее, а локальные перегревы и тепловая ПОС. ВЧ может помогает или инициирует. Я применяю только самые качественные материалы (Indium, EFD, Multicore). Думаю, и Матсушита не из отходов собирала приборы стоимостью в пару тыс долларов. Ну и нигде больше я такого явления не наблюдал, не считая холодные пайки в мониторах. Но про мониторы я знаю лишь через своего инженера, я за всю жизнь может пару починил и то лишь потому, что лень было до машины тащить. Периодически чиню свои 10кВА бесперебойники, иногда некоторые силовые узлы нашего производства - узлы индукционной плавки и БП до 1 МГц. Нигде таких эффектов не наблюдаю.

[zoog]

Выходы линейных стабилизаторов, конечно, могут получать "дозу ВЧ", проникшую через фильтры.

там выходное сопротивление выще 1кГц - чистая индуктивность, на 100МГц ток на порядки меньше постоянки.

локальные перегревы и тепловая ПОС

Сопротивление контакта с припоем на порядки меньше сопротивления полигонов, ПОС там если и будет, то слабенькая.

Ну и нигде больше я такого явления не наблюдал

А была длительная поддержка и другого термонапряжённого оборудования? в котором таких эффектов не было?

бесперебойники

Так они и работают раз в год) если не онлайн

узлы индукционной плавки и БП до 1 МГц. Нигде таких эффектов не наблюдаю.

С такими же греющимия паяными соединениями? Да, странно.

Я применяю только самые качественные материалы (Indium, EFD, Multicore)

Это припои? Мож, в них дело?

[VladimirIvan]

Безсвинцовый припой. ПИР выключатель в ванной. За два года в повышенной влажности "оловяная чума" его подточила.

[VladimirIvan]

........................

[laser532]

Сопротивление контакта с припоем на порядки меньше сопротивления полигонов, ПОС там если и будет, то слабенькая.

Или Вы меня не поняли или я. У всех перечисленных приборов через фланец течет тепло. Когда появляется теплоизолированный "пузырь", он разрастается. Пластик меняет цвет на рыжеватый (желтый, коричневый, но не такой черный как с завода).

А была длительная поддержка и другого термонапряжённого оборудования? в котором таких эффектов не было?

Личной не было. На заводах видел и знаю со студенчества. Я же хотел только своими наблюдениями поделиться.

Так они и работают раз в год) если не онлайн

Конечно онлайн! 2 в стойке 19" и один всегда наготове на складе. Раньше стоимость одного часа моей работы превышала стоимость 10кВА бесперебойника. А сеть досталась и грязная и ненадежная.

С такими же греющимия паяными соединениями? Да, странно.

Конечно, нет. Я теплоотводу уделяю самое тщательное внимание с самых первых своих конструкций. Когда-то узнал, что сталь отпускается при 200°C и это меня так впечатлило, что заставило задуматься над процессами происходящими в сплавах вообще и легкоплавких в том числе. Перед институтами я уже был подкован по физическим основам процессов.

Это припои? Мож, в них дело?

Нет, конечно. Тут речь шла только о чистоте. Составы припоев гарантированы производителем, а опыт делится на несколько уровней. Я сам что-то паяю. Мои работники что-то паяют. и как минимум 2 серьезных производства с которыми мы согласуем покупки материалов и качество на тиражах в сотни тысяч. У меня несколько "подопечных", которые обращаются в случае технологических проблем. Одно направление связано со светодиодным освещением (известных АЗС), другое медицинских приборов измеряющих слабые сигналы (миографы, энцефаллографы и т.п.). Подопечные совершенно независимы в своих поступках и бизнесе, но мы друзья и иногда плотно обсуждаем производственные моменты.

[laser532]

Из практики.

Я это все в принципе знал примерно также из доверенных источников. То что я описал мне было интересно наблюдениями срезов процессов деградации. Из-за того, что это многие сотни и непрерывно в течении нескольких лет, то подмечаешь стадии развития проблемы.

[genao]

1 А какая _там_ была температура плат?
2 Припой ещё свинцовый был?
3 Как-то хреновенько получается, 10 лет для пром-оборудования и 50..65°С.

1 Платы на 5-10С больше из-за того что стояли в корзинах, которые обдувались похуже.
2 Припой, как правило, ПОС-61. Сами пропаивали ПОС-40.
3 Срок амортизации в основном 12-15 лет.

В опасных производствах при капремонте 1-разряда в основном через 15 лет 100% полная замена электроники, 30-50% электрооборудования, с полной заменой монтажа и контрольных кабелей по минимальному сроку службы изоляции 15 лет.
При капремонте 1-разряда как правило производят коренную и глубокую модернизацию электрооборудования. Сейчас уже с учетом энергосбережения.
Но к сожалению только в высокодоходных основных цехах.
Что касается хреновости, но на производстве достаточно более существенных форс-мажорных обстоятельств, на фоне которых повторная пропайка в старом оборудовании детская забава.

[zoog]

Когда появляется теплоизолированный "пузырь", он разрастается.

При этом площадь контакта фланца с полигоном уменьшается в 10 раз, но роль этого участка в Rthja очень мала, так что общее сопротивление увеличивается не сильно. Разве что за счёт уменьшения вмасов под корпусом если они есть.

Раньше стоимость одного часа моей работы превышала стоимость 10кВА бесперебойника.

2 килобакса в час? Вы в космосе что ли работаете? Богом)

Платы на 5-10С больше

Чем окружающая, то есть 40-45°?