軍用/航空級(jí)電源以及與商用現(xiàn)貨或COTS設(shè)計(jì)相比的主要差異簡(jiǎn)介

在本文中，我們將討論軍用/航空級(jí)電源以及與商用現(xiàn)貨或COTS設(shè)計(jì)相比的主要差異。我們還將討論一些用于確保高可靠性的設(shè)計(jì)技術(shù)，這些技術(shù)在這些類(lèi)型的設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵。

可靠性

軍事用品通常用于飛機(jī)，遠(yuǎn)洋船舶和運(yùn)輸設(shè)備。與典型的商用電源相比，這些顯然需要在其運(yùn)行的極端環(huán)境中具有更強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)。電源在軍事使用中需要更好的平均故障間隔時(shí)間（MTBF）額定值，因?yàn)闊o(wú)故障的可靠運(yùn)行可以挽救生命。

此類(lèi)Hi-Rel電源需要預(yù)測(cè)并糾正系統(tǒng)中的故障。高水平的可預(yù)測(cè)性將使用戶(hù)意識(shí)到某些特定標(biāo)志正在改變供應(yīng)的性能，這可能表明可能很快就會(huì)出現(xiàn)故障。軍事用品的設(shè)計(jì)者嚴(yán)格遵守零件的選擇，設(shè)計(jì)過(guò)程和在不同環(huán)境中使用的規(guī)格。

國(guó)防市場(chǎng)在許多情況下可能使用COTS電源構(gòu)建系統(tǒng)，但可能存在風(fēng)險(xiǎn)。需要解決諸如過(guò)時(shí)，過(guò)程變化，環(huán)境脆弱性，錯(cuò)誤的電氣性能或EMI問(wèn)題等問(wèn)題，以確保在戰(zhàn)斗或危急情況下的可靠性能。在整個(gè)軍用級(jí)電源的高成本和在COTS供應(yīng)中修改設(shè)計(jì)所花費(fèi)的人力之間必須達(dá)到平衡，以使故障率達(dá)到特定使用場(chǎng)景所需的水平。供應(yīng)。設(shè)計(jì)師必須明智地選擇。

在設(shè)計(jì)將用于軍事應(yīng)用的電源時(shí)，必須遵守許多不同和不同的設(shè)計(jì)規(guī)則。

是否過(guò)時(shí)

對(duì)于關(guān)鍵任務(wù)且需要在現(xiàn)場(chǎng)操作20-的程序來(lái)說(shuō)，過(guò)時(shí)是不可能的30年。最終現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)的形狀，配合和功能替換需要確保與原始電源沒(méi)有或沒(méi)有可接受的最小文檔和規(guī)格差異。

冗余

設(shè)計(jì)冗余可確保任何單一故障都不會(huì)使電源失效或妨礙其正常運(yùn)行。除了冗余之外，系統(tǒng)不得因其他設(shè)備的火災(zāi)，煙霧，噪音或任何其他設(shè)備的任何其他障礙而受到任何影響。

設(shè)計(jì)余量

只要在組件最差情況操作點(diǎn)與其額定數(shù)據(jù)表規(guī)格之間選擇舒適且大方的設(shè)計(jì)余量，就可以考慮使用商用組件。事實(shí)是，隨著溫度的升高，可靠性將開(kāi)始降低。使用Arrhenius模型可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)半導(dǎo)體或其他器件的可靠性。這是等式：

R（t）= Ax - （EA/KT）

在方程A是常數(shù)，EA是反應(yīng)的活化能，κ是玻爾茲曼常數(shù)，T是以開(kāi)爾文為單位的溫度。該模型預(yù)測(cè)隨著溫度的升高，失效率會(huì)增加。參見(jiàn)圖1.

圖1：Arrhenius模型預(yù)測(cè)故障率與溫度的關(guān)系（圖片提供參考文獻(xiàn)1）