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開關電源調試會碰到的問題及處理方法-久成教育
文章來源:handler    時間:2021-08-25 02-45-04

    開關電源,又稱交流式電源、開關變換器,是一種高頻化電能轉換安裝,是電源供給器的一種。其功用是將一個位準的電壓,透過不同方式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。開關電源的輸入多半是交流電源(例如市電)或是直流電源,而輸出多半是需求直流電源的設備,例如個人電腦,而開關電源就停止兩者之間電壓及電流的轉換。下面我來引見幾種開關電源調試會碰到的問題及處理方法。

    1.變壓器飽和現象

    在高壓或低壓輸入下開機(包含輕載,重載,容性負載),輸出短路,動態負載,高溫等狀況下,經過變壓器(和開關管)的電流呈非線性增長,當呈現此現象時,電流的峰值無法預知及控制,可能招致電流過應力和因而而產生的開關管過壓而損壞。

    容易產生飽和的狀況:

    1)變壓器感量太大;

    2)圈數太少;

    3)變壓器的飽和電流點比IC的最大限流點小;

    4)沒有軟啟動。

    處理方法:

    1)降低IC的限流點;

    2)增強軟啟動,使經過變壓器的電流包絡更遲緩上升。

    2.Vds過高

    Vds的應力請求:

    最惡劣條件(最高輸入電壓,負載最大,環境溫度最高,電源啟動或短路測試)下,Vds的最大值不應超越額定規格的90%。

    Vds降低的方法:

    1)減小平臺電壓:減小變壓器原副邊圈數比;

    2)減小尖峰電壓:

    a.減小漏感,變壓器漏感在開關管開通是存儲能量是產生這個尖峰電壓的主要緣由,減小漏感能夠減小尖峰電壓;

    b.調整吸收電路:

    ①運用TVS管;

    ②運用較慢速的二極管,其自身能夠吸收一定的能量(尖峰);

    ③插入阻尼電阻能夠使得波形愈加平滑,利于減小EMI。

    3.IC溫渡過高

    緣由及處理方法:

    1)內部的MOSFET損耗太大:

    開關損耗太大,變壓器的寄生電容太大,形成MOSFET的開通、關斷電流與Vds的穿插面積大。處理方法:增加變壓器繞組的間隔,以減小層間電容,好像繞組分多層繞制時,層間參加一層絕緣膠帶(層間絕緣)。

    2)散熱不良:

    IC的很大一局部熱量依托引腳導到PCB及其上的銅箔,應盡量增加銅箔的面積并上更多的焊錫

    3)IC四周空氣溫度太高:

    IC應處于空氣活動暢順的中央,應遠離零件溫度太高的零件。

    4.空載、輕載不能啟動

    現象:

    空載、輕載不能啟動,Vcc重復從啟動電壓和關斷電壓來回跳動。

    緣由:

    空載、輕載時,Vcc繞組的感應電壓太低,而進入重復重啟動狀態。

    處理方法:

    增加Vcc繞組圈數,減小Vcc限流電阻,恰當加上假負載。假如增加Vcc繞組圈數,減小Vcc限流電阻后,重載時Vcc變得太高,請參照穩定Vcc的方法。

    5.啟動后不能加重載

    緣由及處理方法:

    1)Vcc在重載時過高

    重載時,Vcc繞組感應電壓較高,使Vcc過高并到達IC的OVP點時,將觸發IC的過壓維護,惹起無輸出。假如電壓進一步升高,超越IC的接受才能,IC將會損壞。

    2)內部限流被觸發

    a.限流點太低

    重載、容性負載時,假如限流點太低,流過MOSFET的電流被限制而缺乏,使得輸出缺乏。處理方法是增大限流腳電阻,進步限流點。

    b.電流上升斜率太大

    上升斜率太大,電流的峰值會更大,容易觸發內部限流維護。處理方法是在不使變壓器飽和的前提下進步感量。

    6.待機輸入功率大

    現象:

    Vcc在空載、輕載時缺乏。這種狀況會形成空載、輕載時輸入功率過高,輸出紋波過大。

    緣由:

    輸入功率過高的緣由是,Vcc缺乏時,IC進入重復啟動狀態,頻繁的需求高壓給Vcc電容充電,形成起動電路損耗。假如啟動腳與高壓間串有電阻,此時電阻上功耗將較大,所以啟動電阻的功率等級要足夠。電源IC未進入BurstMode或曾經進入BurstMode,但Burst頻率太高,開關次數太多,開關損耗過大。

    處理方法:

    調理反應參數,使得反應速度降低。

    7.短路功率過大

    現象:

    輸出短路時,輸入功率太大,Vds過高。

    緣由:

    輸出短路時,反復脈沖多,同時開關管電流峰值很大,形成輸入功率太大過大的開關管電流在漏感上存儲過大的能量,開關管關斷時惹起Vds高。輸出短路時有兩種可能惹起開關管中止工作:

    1)觸發OCP這種方式能夠使開關動作立刻中止

    a.觸發反應腳的OCP;

    b.開關動作中止;

    c.Vcc降落到IC關閉電壓;

    d.Vcc重新上升到IC啟動電壓,而重新啟動。

    2)觸發內部限流

    這種方式發作時,限制可占空比,依托Vcc降落到UVLO下限而中止開關動作,而Vcc降落的時間較長,即開關動作維持較長時間,輸入功率將較大。

    a.觸發內部限流,占空比受限;

    b.Vcc降落到IC關閉電壓;

    c.開關動作中止;

    d.Vcc重新上升到IC啟動電壓,而重新啟動。

    8.空載、輕載輸出反跳

    現象:

    在輸出空載或輕載時,關閉輸入電壓,輸出(如5V)可能會呈現電壓反跳的波形。

    緣由:

    輸入關掉時,5V輸出將會降落,Vcc也跟著降落,IC中止工作,但是空載或輕載時,宏大的PC電源大電容電壓并不能快速降落,依然可以給高壓啟動腳提供較大的電流使得IC重新啟動,5V又重新輸出,反跳。

    處理辦法:

    在啟動腳串入較大的限流電阻,使得大電容電壓降落到依然比擬高的時分也缺乏以提供足夠的啟動電流給IC。將啟動接到整流橋前,啟動不受大電容電壓影響。輸入電壓關斷時,啟動腳電壓可以疾速降落。

    很多未停止過開關電源調試的工程師會對它產生一定的畏懼心理,比方擔憂開關電源的干擾問題,開關電源的各種異常現象等。其實只需理解了,一步步掃除問題,開關電源調試還是十分便當的。

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