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开关电源调试会碰到的问题及处理方法-久成教育
文章来源:handler    时间:2021-08-25 02-45-04

    开关电源,又称交流式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换安装,是电源供给器的一种。其功用是将一个位准的电压,透过不同方式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源,而输出多半是需求直流电源的设备,例如个人电脑,而开关电源就停止两者之间电压及电流的转换。下面我来引见几种开关电源调试会碰到的问题及处理方法。

    1.变压器饱和现象

    在高压或低压输入下开机(包含轻载,重载,容性负载),输出短路,动态负载,高温等状况下,经过变压器(和开关管)的电流呈非线性增长,当呈现此现象时,电流的峰值无法预知及控制,可能招致电流过应力和因而而产生的开关管过压而损坏。

    容易产生饱和的状况:

    1)变压器感量太大;

    2)圈数太少;

    3)变压器的饱和电流点比IC的最大限流点小;

    4)没有软启动。

    处理方法:

    1)降低IC的限流点;

    2)增强软启动,使经过变压器的电流包络更迟缓上升。

    2.Vds过高

    Vds的应力请求:

    最恶劣条件(最高输入电压,负载最大,环境温度最高,电源启动或短路测试)下,Vds的最大值不应超越额定规格的90%。

    Vds降低的方法:

    1)减小平台电压:减小变压器原副边圈数比;

    2)减小尖峰电压:

    a.减小漏感,变压器漏感在开关管开通是存储能量是产生这个尖峰电压的主要缘由,减小漏感能够减小尖峰电压;

    b.调整吸收电路:

    ①运用TVS管;

    ②运用较慢速的二极管,其自身能够吸收一定的能量(尖峰);

    ③插入阻尼电阻能够使得波形愈加平滑,利于减小EMI。

    3.IC温渡过高

    缘由及处理方法:

    1)内部的MOSFET损耗太大:

    开关损耗太大,变压器的寄生电容太大,形成MOSFET的开通、关断电流与Vds的穿插面积大。处理方法:增加变压器绕组的间隔,以减小层间电容,好像绕组分多层绕制时,层间参加一层绝缘胶带(层间绝缘)。

    2)散热不良:

    IC的很大一局部热量依托引脚导到PCB及其上的铜箔,应尽量增加铜箔的面积并上更多的焊锡

    3)IC四周空气温度太高:

    IC应处于空气活动畅顺的中央,应远离零件温度太高的零件。

    4.空载、轻载不能启动

    现象:

    空载、轻载不能启动,Vcc重复从启动电压和关断电压来回跳动。

    缘由:

    空载、轻载时,Vcc绕组的感应电压太低,而进入重复重启动状态。

    处理方法:

    增加Vcc绕组圈数,减小Vcc限流电阻,恰当加上假负载。假如增加Vcc绕组圈数,减小Vcc限流电阻后,重载时Vcc变得太高,请参照稳定Vcc的方法。

    5.启动后不能加重载

    缘由及处理方法:

    1)Vcc在重载时过高

    重载时,Vcc绕组感应电压较高,使Vcc过高并到达IC的OVP点时,将触发IC的过压维护,惹起无输出。假如电压进一步升高,超越IC的接受才能,IC将会损坏。

    2)内部限流被触发

    a.限流点太低

    重载、容性负载时,假如限流点太低,流过MOSFET的电流被限制而缺乏,使得输出缺乏。处理方法是增大限流脚电阻,进步限流点。

    b.电流上升斜率太大

    上升斜率太大,电流的峰值会更大,容易触发内部限流维护。处理方法是在不使变压器饱和的前提下进步感量。

    6.待机输入功率大

    现象:

    Vcc在空载、轻载时缺乏。这种状况会形成空载、轻载时输入功率过高,输出纹波过大。

    缘由:

    输入功率过高的缘由是,Vcc缺乏时,IC进入重复启动状态,频繁的需求高压给Vcc电容充电,形成起动电路损耗。假如启动脚与高压间串有电阻,此时电阻上功耗将较大,所以启动电阻的功率等级要足够。电源IC未进入BurstMode或曾经进入BurstMode,但Burst频率太高,开关次数太多,开关损耗过大。

    处理方法:

    调理反应参数,使得反应速度降低。

    7.短路功率过大

    现象:

    输出短路时,输入功率太大,Vds过高。

    缘由:

    输出短路时,反复脉冲多,同时开关管电流峰值很大,形成输入功率太大过大的开关管电流在漏感上存储过大的能量,开关管关断时惹起Vds高。输出短路时有两种可能惹起开关管中止工作:

    1)触发OCP这种方式能够使开关动作立刻中止

    a.触发反应脚的OCP;

    b.开关动作中止;

    c.Vcc降落到IC关闭电压;

    d.Vcc重新上升到IC启动电压,而重新启动。

    2)触发内部限流

    这种方式发作时,限制可占空比,依托Vcc降落到UVLO下限而中止开关动作,而Vcc降落的时间较长,即开关动作维持较长时间,输入功率将较大。

    a.触发内部限流,占空比受限;

    b.Vcc降落到IC关闭电压;

    c.开关动作中止;

    d.Vcc重新上升到IC启动电压,而重新启动。

    8.空载、轻载输出反跳

    现象:

    在输出空载或轻载时,关闭输入电压,输出(如5V)可能会呈现电压反跳的波形。

    缘由:

    输入关掉时,5V输出将会降落,Vcc也跟着降落,IC中止工作,但是空载或轻载时,宏大的PC电源大电容电压并不能快速降落,依然可以给高压启动脚提供较大的电流使得IC重新启动,5V又重新输出,反跳。

    处理办法:

    在启动脚串入较大的限流电阻,使得大电容电压降落到依然比拟高的时分也缺乏以提供足够的启动电流给IC。将启动接到整流桥前,启动不受大电容电压影响。输入电压关断时,启动脚电压可以疾速降落。

    很多未停止过开关电源调试的工程师会对它产生一定的畏惧心理,比方担忧开关电源的干扰问题,开关电源的各种异常现象等。其实只需理解了,一步步扫除问题,开关电源调试还是十分便当的。