辐照环境下电源系统的退化分析及可靠性研究
发布时间：2020-12-31 21:18
电子产品是实现设备自动化、智能化的关键纽带,电源系统作为保障电子产品运行的直接动力来源,一旦退化失效,将导致整机瘫痪,造成巨大的经济损失。目前,国内外对电源系统的退化失效模式分析开展了广泛的研究,但是在某些特殊环境,特别是处于核辐射环境下的退化失效分析以及可靠性评估十分匮乏。因此,本文围绕多路输出电源系统开展了核辐射环境下的退化分析及可靠性评估工作,致力于构建一套系统硬件开发、试验方案设计、摸底试验探索以及理论分析的完整可靠性评价体系。基于前期对自主设计的电源系统在辐照环境下的3组摸底试验发现,该电源系统中有源器件对核辐射应力十分敏感,是导致有源器件退化失效的主要原因。然而,迫于试验周期和经济成本等因素的制约,整个评估体系将面临电源系统组件未能完全失效、试验对象数量有限、退化数据样本较少等一系列问题。针对上述问题,本文的主要研究内容简述如下:（1）电源系统辐照试验方案设计试验方案设计是电源系统摸底试验和可靠性评估的基本工作。本文基于有限的试验条件和成本,提出了一套切实可行的试验方案,该方案主要包括系统退化试验和系统失效判据试验两个子方案。本方案将遵循从部件到子系统再到系统的原则,充分利...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多路输出电源系统实物图
接以 12V 作为输入，同时它还需要使能信号，使能信号将作为电源电路组件入端之一由后续组件 CPU 给出。此电路组件中需要监测的信号分别为图中电源输出的电压值。针对此电路组件各供电电路的需求，其电路原理框架如图 3-3 所示。5V to 3.3V(AP1117E33)5V to 1.5V(AP1117E15)5V to 3.3V(AP1117E33)5V to 1.8V(AP1117E18)5V to 1V(NCP1529MUTBG)12V to 5V(TPS54328DDA)12V to 5V(TPS54328DDA)锂电池12V@2.0A使能2CPUFPGA5V测试端PCC_1.5VFPGA_3.3VFPGA_1.8VFPGA_1V马达驱动电路PCC_3.3V图 3-3 电源转换电路原理框架图由图 3-3 可知，该电源系统由两级转换构成。其中第一级电压转换电路（ 5V）如图 3-4 所示。
第三章 电源系统的结构组成及试验分析片设计本身具有使能端，即 EN 端口（高电平有效），但是由于时不需要使能信号，12V 输入后直接输出 5V 电压，故此处将把 输入端相连。第一级电压转换之后，该电路需要向 CPU 供电，通常 CPU 将需 3-5 所示。其中 PPC_3.3V 端和 PPC_1.5V 端，分别由 AP1115 两个芯片实现 5V 转 3.3V 以及 5V 转 1.5V 功能。这两个芯片都器件。第一级电压转换之后，该电路还承担着向 FPGA 供电的任务。典型电路中，FPGA 将需要 3 路供电，即 FPGA_3.3V 端、FPGA_1V 端，分别由 AP1117E33、AP1117E18 和 NCP1529MUTBG 转 3.3V、5V 转 1.8V 和 5V 转 1V 功能。其中，AP1117E33 和 A片都属于 LDO 线性稳压器件，而 NCP1529MUTBG 属于 Buck
【参考文献】：
期刊论文
[1]国产处理器研究与发展现状综述[J]. 芮雪,王亮亮,杨琴. 现代计算机(专业版). 2014(08)
[2]基于性能退化数据可靠性评定的常用模型研究[J]. 陈振珩,刘雨时. 电子测量与仪器学报. 2008(S2)
[3]状态空间理论在土木工程中的应用与研究综述[J]. 高荣誉,盛宏玉. 工业建筑. 2007(04)
[4]最小二乘曲线拟合及Matlab实现[J]. 陈光,任志良,孙海柱. 兵工自动化. 2005(03)
[5]复杂中压配电网的可靠性评估分块算法[J]. 刘柏私,谢开贵,马春雷,徐德超,周家启,周念成. 中国电机工程学报. 2005(04)
博士论文
[1]基于PWM控制方式的电源管理芯片设计与实现[D]. 吴铁峰.西安电子科技大学 2011
[2]电子装备系统性能可靠性分析与评估研究[D]. 蔡金燕.南京理工大学 2010
硕士论文
[1]基于核密度估计的空间负荷预测方法研究[D]. 宋凯豪.东北电力大学 2018
[2]小样本岩土参数统计特征估计及边坡稳定可靠性分析[D]. 骆飞.西南交通大学 2017
[3]一种高效GaN基Buck开关电源设计[D]. 胡官昊.电子科技大学 2017
[4]混合数据的核密度估计熵与快速的贪心特征选择算法[D]. 张婧虹.浙江大学 2017
[5]基于改进核密度估计和拉丁超立方抽样的电动汽车负荷模型[D]. 缪鹏彬.重庆大学 2016
[6]基于退化模型的电子系统贮存可靠性分析方法研究[D]. 李子先.哈尔滨工业大学 2015
[7]多路输出航空无人机电源系统设计与实现[D]. 王亮.北京工业大学 2015
[8]智能材料基于状态空间法的动力问题研究[D]. 芦远腾.合肥工业大学 2015
[9]某雷达系统可靠性设计方案[D]. 陈锋.南京理工大学 2013
[10]牵引供电系统外部电源可靠性评估[D]. 吕宝雨.西南交通大学 2013
本文编号：2950333
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多路输出电源系统实物图
接以 12V 作为输入，同时它还需要使能信号，使能信号将作为电源电路组件入端之一由后续组件 CPU 给出。此电路组件中需要监测的信号分别为图中电源输出的电压值。针对此电路组件各供电电路的需求，其电路原理框架如图 3-3 所示。5V to 3.3V(AP1117E33)5V to 1.5V(AP1117E15)5V to 3.3V(AP1117E33)5V to 1.8V(AP1117E18)5V to 1V(NCP1529MUTBG)12V to 5V(TPS54328DDA)12V to 5V(TPS54328DDA)锂电池12V@2.0A使能2CPUFPGA5V测试端PCC_1.5VFPGA_3.3VFPGA_1.8VFPGA_1V马达驱动电路PCC_3.3V图 3-3 电源转换电路原理框架图由图 3-3 可知，该电源系统由两级转换构成。其中第一级电压转换电路（ 5V）如图 3-4 所示。
第三章 电源系统的结构组成及试验分析片设计本身具有使能端，即 EN 端口（高电平有效），但是由于时不需要使能信号，12V 输入后直接输出 5V 电压，故此处将把 输入端相连。第一级电压转换之后，该电路需要向 CPU 供电，通常 CPU 将需 3-5 所示。其中 PPC_3.3V 端和 PPC_1.5V 端，分别由 AP1115 两个芯片实现 5V 转 3.3V 以及 5V 转 1.5V 功能。这两个芯片都器件。第一级电压转换之后，该电路还承担着向 FPGA 供电的任务。典型电路中，FPGA 将需要 3 路供电，即 FPGA_3.3V 端、FPGA_1V 端，分别由 AP1117E33、AP1117E18 和 NCP1529MUTBG 转 3.3V、5V 转 1.8V 和 5V 转 1V 功能。其中，AP1117E33 和 A片都属于 LDO 线性稳压器件，而 NCP1529MUTBG 属于 Buck
【参考文献】：
期刊论文
[1]国产处理器研究与发展现状综述[J]. 芮雪,王亮亮,杨琴. 现代计算机(专业版). 2014(08)
[2]基于性能退化数据可靠性评定的常用模型研究[J]. 陈振珩,刘雨时. 电子测量与仪器学报. 2008(S2)
[3]状态空间理论在土木工程中的应用与研究综述[J]. 高荣誉,盛宏玉. 工业建筑. 2007(04)
[4]最小二乘曲线拟合及Matlab实现[J]. 陈光,任志良,孙海柱. 兵工自动化. 2005(03)
[5]复杂中压配电网的可靠性评估分块算法[J]. 刘柏私,谢开贵,马春雷,徐德超,周家启,周念成. 中国电机工程学报. 2005(04)
博士论文
[1]基于PWM控制方式的电源管理芯片设计与实现[D]. 吴铁峰.西安电子科技大学 2011
[2]电子装备系统性能可靠性分析与评估研究[D]. 蔡金燕.南京理工大学 2010
硕士论文
[1]基于核密度估计的空间负荷预测方法研究[D]. 宋凯豪.东北电力大学 2018
[2]小样本岩土参数统计特征估计及边坡稳定可靠性分析[D]. 骆飞.西南交通大学 2017
[3]一种高效GaN基Buck开关电源设计[D]. 胡官昊.电子科技大学 2017
[4]混合数据的核密度估计熵与快速的贪心特征选择算法[D]. 张婧虹.浙江大学 2017
[5]基于改进核密度估计和拉丁超立方抽样的电动汽车负荷模型[D]. 缪鹏彬.重庆大学 2016
[6]基于退化模型的电子系统贮存可靠性分析方法研究[D]. 李子先.哈尔滨工业大学 2015
[7]多路输出航空无人机电源系统设计与实现[D]. 王亮.北京工业大学 2015
[8]智能材料基于状态空间法的动力问题研究[D]. 芦远腾.合肥工业大学 2015
[9]某雷达系统可靠性设计方案[D]. 陈锋.南京理工大学 2013
[10]牵引供电系统外部电源可靠性评估[D]. 吕宝雨.西南交通大学 2013
本文编号：2950333
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2950333.html
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