线性电源设计与可靠性分析

发布时间：2017-08-25 16:00

  本文关键词：线性电源设计与可靠性分析

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【摘要】：随着船舶电气自动化程度的日益提高,各种船用导航通信电子设备的使用也越发频繁。这些高精度的电子设备内置大量的半导体集成模块,导致设备对电力供应的质量极其敏感。因此对船舶电源的纯净性和可靠性要求越来越高。针对船舶设备对电源纯净性、稳定性和可靠性要求越来越高的现状,课题中设计一款纹波系数低的冗余线性电源,并采用马尔科夫链与传统故障树结合的方法来对线性电源的可靠性进行分析。通过可靠性分析来指导元器件的选取、保护电路的设计、设计和维护规范的编写;并通过可靠性分析来对设计,以及运行状态进行验证,这样既可以全面的查出引起电源故障的原因、进而计算各种故障对系统故障的影响程度,又可以表达冗余电源系统的多状态转变过程,将系统成功/失效状态间的转移作为概率现象进行定量分析和系统建模。从而提高船舶电源的纯净性、稳定性和可靠性,为船舶设备供电提供保障。本文首先从船舶供电的需求出发,先后分析了线性电源在船舶上的应用需求、可靠性分析方法的应用现状;其次,对线性电源进行硬件设计;再次,通过故障树和马尔科夫链相结合的方法对电源的设计进行指导和验证,计算出其平均无故障时间;最后,提出了设计的创新性和先进性,并对电源进行了相关的功能测试和性能测试,进一步验证了设计电源的稳定性与可靠性。
【关键词】：船舶设备 冗余线性电源 马尔科夫链 可靠性分析
【学位授予单位】：山东交通学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U665
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题背景及研究的意义8-9
• 1.2 可靠性分析研究现状9-11
• 1.2.1 可靠性分析概述9
• 1.2.2 可靠性分析方法分类9-11
• 1.3 电源可靠性分析方法比较11-13
• 1.4 本文的主要工作内容13-15
• 2 线性电源电路设计15-36
• 2.1 总体方案架构设计15
• 2.2 总体电路设计15-16
• 2.3 线性电源各模块电路设计16-35
• 2.3.1 EMI滤波器电路16-18
• 2.3.2 温度保护电路18-22
• 2.3.3 工频降压与整流滤波电路22-27
• 2.3.4 极性保护电路27
• 2.3.5 过压保护电路27-29
• 2.3.6 电源冗余配置电路29
• 2.3.7 电压反馈与线性稳压电路29-33
• 2.3.8 过流保护电路33-35
• 2.4 本章小结35-36
• 3 电源可靠性分析36-73
• 3.1 失效模式36
• 3.2 系统评估36-41
• 3.3 元器件失效率计算41-61
• 3.4 可靠性分析方法61-72
• 3.4.1 故障树(FTA)分析计算62-68
• 3.4.2 电源系统失效模式68-69
• 3.4.3 马尔科夫Markov模型计算69-72
• 3.5 本章小结72-73
• 4 样机制作与测试报告73-80
• 4.1 电源样机制作73
• 4.2 电源相关性能仿真73-77
• 4.3 EMC测试和环境测试鉴定77-79
• 4.3.1 EMC电磁兼容测试77-78
• 4.3.2 环境测试78-79
• 4.4 本章小结79-80
• 5 设计的创新点与先进性80-82
• 5.1 创新点80
• 5.2 先进性80
• 5.3 本章小结80-82
• 参考文献82-84
• 致谢84

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本文编号：737334