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    开关电源使用中的的常见问题?
    文章来源:handler    时间:2019-12-26 10-40-06

    目前,市场上电源模块种类繁多,不同电源产品的输入电压、输出功率、功能及拓扑结构等都各不相同,其特点都是为微控制器、集成电路、数字信号处理器、模拟电路、及其他数字或模拟等负载供电。电源模块的可靠性比较高,但也可能会发生故障,下面以ZLG致远电子的DC-DC电源为例分析几种常见的电源故障。

    一、输出电压偏低

    电源输出电压过低,会让后级电路无法正常工作,如在微控制器系统中,负载突然增大,会拉低微控制器的供电电压,而造成微控制器复位,这会对整个系统级的电路带来毁灭性的打击,会造成一子落错全盘毁的连锁式反应。输出电压过低通常是由哪些原因造成的呢?

    输出级并联多个负载,在正常工作后,有负载需要较大的瞬态电流,造成电压被瞬间拉低,从而影响其它并联的负载;

    输出线路过长或过细,造成线损过大,从而在线路间产生了不小的压降,最终导致电源模块的输出电压到真正的负载两端时,电压偏低;

    防反接二极管的压降过大,一般二极管的正向压降在0.2~0.6V之间,如果电源模块输出的是5V电压,那么高导通压降的二极管所产生的电压降就会使后级电路的电压偏低,从而不能正常工作;

    模块外围电路中的输入滤波电感过大,导致内阻变大,电流扼制作用增强,当后级负载突然变重时,电流供应不上而导致负载两端的电压偏低。

    二、输入电压偏高

    由于某些电源模块内部的电子元器件的电压余量设计不够,在输入电压过高时,造成模块损坏,甚至烧毁,这是就需要我们在外围做一些保护,哪些常见原因易造成输入电压偏高呢?

    在电源模块输入端进行热插拔上电,此时其电压尖峰及浪涌电流都较高,抗压差的模块会被瞬间击穿损坏;

    输出端负载过轻,轻于10%的额定负载,对一些非线性稳压的电源产品来说,模块不一定会损坏,但会影响后级的一些性能,如效率偏低,模块偏热等;

    前级供电电源的电压冲击导致输入电压偏高或产生干扰电压,电磁兼容也较容易造成输入电压高,如雷击浪涌、群脉冲。

    解决方法:

    确保输出端不小于少10%的额定负载,若实际电路工作中常有空载现象,就在输出端并接一个额定功率10%的假负载;

    更换一个合理且稳定范围的输入电压源,存在干扰电压时要考虑在输入端并上TVS管或稳压管,也可加EMC的外围电路。

    三、模块发热严重

    电源模块在电压转换过程中有能量损耗,产生热能导致模块发热,降低电源的转换效率,影响电源模块正常工作,但什么情况下会造成电源模块发热较严重呢?

    使用的是线性电源模块,由于线性电源内部的电路结构使得其功率导通压降大,在相同的输出功率下,线性电源模块内部产生的损耗更大;

    负载过流,超出数据手册应用范围使得内部关键器件温度飙升;

    环境温度过高或散热不良;

    其他大发热源热传递。

    解决方法

    使用线性电源时要加散热片,或选择效率高的开关电源;

    换输出功率更大的模块,确保有70%~80%的负载降额;

    降低环境温度,保持散热良好。