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如何在错误中认识和解决高频开关电源调试过程中遇到的问题?

这篇文章总结了一些高频开关电源实践规划当中遇到的问题,并对这些问题进行了剖析,经过现象、解决方法、剖析这三个层面来对每一种问题进行详细的剖析,期望本文能为我们在高频开关电源调试中供给一些解决问题的方法或思路。


高频开关电源调试错误实例1:某实验室一台高频开关电源坏了,拆开一看,UC3875操控的全桥,需求修补。

现象:初步检查,功率管坏了,由于没有同类型的管子,把一切的管子换成同功率等级的管子。上电之后,输入电压较低的时分,一切正常。当输入电压较高的时分,驱动紊乱,频率颤动。

解决方法:把功率管的驱动电阻增大,该现象消失,一切正常,高频开关电源修好。

剖析:新的管子寄生参数和旧管不同,在相同的驱动电路下,开关速度会比较快,导致搅扰比较大,在高压的时分,搅扰大到影响操控电路的作业。


高频开关电源调试错误实例2:UC3845双管正激

现象:两个管子关断之后,DS所接受的电压十分悬殊,并非理论上的各自一半。猜想是MOS的参数不一致导致,把上下管焊下来,交流方位,成果,仍是一样。看来和MOS无关。

解决方法:调理两管驱动,让他们尽量同时关断,状况略有改进,但仍是无法平分电压。

剖析:这个应该是两个原因引起的,一个是PCB寄生参数的不同导致,两个方位的管子,DS的实践电容有差异。另外一个是,驱动不是很同步关断。


高频开关电源调试错误实例3:UC3845操控辅佐绕组反应的反激

现象:主路输出电压在开机的时分有很大过冲。可是,参加反应的辅佐绕组的电压并没有过冲。

解决方法:为了可调理调整率,辅组绕组上串联了一个电阻。将这个电阻的阻值减小,主路输出过冲显着减小。

剖析:由于反应采样的是辅组绕组,而辅组绕组串联了一个电阻,导致发动的时分,辅组绕组的电压和反应处的电压,有压差,经过变压器耦合,导致输出电压过冲。


高频开关电源调试错误实例4:NCP1014, 光藕反应反激

现象:现已做过的老练板子,重新焊了一块之后,发现输出稳压不对。

解决方法:自作聪明换了其他类型平等基准的TL431替换正本的bom中TL431,换回来就好了。

剖析:原先用的是zetex的TL431,其最小作业电流是uA等级的,所以规划时根本没考虑最小作业电流。后来替换了TI的TL431,最小作业电流是1mA,导致作业不正常。

在错误中认识和解决高频开关电源调试过程中遇到的问题

高频开关电源调试错误实例5:ICE1PCS01 操控boost PFC

现象:全电压规模,用调压器调理的时分,输入电流波形都很好,高频纹波都很小。惟有在220V输入电压左右时分,输入电流的高频纹波俄然变大。大于220V,和小于220V都很小。

解决方法:用AC souce 就好,任何电压下高频纹波都比较大。

剖析:用的是自耦调压器,自藕调压是有漏感的,漏感能够把输入高频纹波电流滤掉,可是到220V(网压)的时分,自藕调压器输出端其实就直接和输入端相连了,天然就没有漏感了。


高频开关电源调试错误实例6: UC3845双管反激

现象:驱动不稳定,不停的颤动,变压器滋滋叫。调理环路毫无用处,用示波器看uc3845振动脚的锯齿波形,发现锯齿波的频率有颤动。UC3845是固定频率的,看来有搅扰了。

解决方法:把操控电路的地 和功率地严厉分隔,然后的单点衔接。驱动信号稳定,频率固定,变压器不叫了。可是憎恶的是,传导居然变差了。可能传说中的频率颤动,确实对传导有优点。

剖析:layout在高频开关电源规划中很重要,特别是地的布局,功率地和信号地分隔,并且单点接地。就是防止高频功率电流流过信号地平面,否则会搅扰操控电路。I的地和,MOS的地肯定要严厉分隔,然后单点接。

辅佐绕组是给IC供电的,所以辅佐绕组的滤波电容的地要独立构成,然后和信号地单点接地。这样,辅佐绕组上的高频电流会被电容吸收而不至于串到信号地上去。


高频开关电源调试错误实例7:UCC3895电流型操控移相操控全桥,加倍流整流

现象:变压器呈现偏磁

解决方法:把次级功率电路的一根PCB功率走线加粗。该PCB走线衔接的是倍流整流电路的某一个电感。偏磁消失。

剖析:倍流整流电路有个特有的问题,就是两个电感上的均匀电流会不一致,如果选用电流型操控的话,操控信号会保证变压器初级的正负电流峰值相同,那么如果变压器次级的正负电流不一致的话,就会导致偏磁呈现。

而电感均匀电流不一致,是由于两个电感的直流阻抗有差异。但实践上,同一批电感,不同没那么大,反而衔接这些电感的PCB走线差异比较大,导致两个电感的实践直流电阻(加上PCB走线的电阻)差异比较大。


高频开关电源调试错误实例8:TL431加光藕反应反激

现象:输出电压调整率很差,电压随负载的增大显着下降。测量电压采样点和输出脚的电压差并不大。

解决方法:在TL431的基准脚,和阴极之间并一个小电容。调整率立马变好。

剖析:TL431的基准脚处遭到搅扰。


高频开关电源调试错误实例9:IR1150 boost PFC

现象:开关频率为100K,可是输入居然有1Khz 纹波电流。X电容还吱吱叫。

解决方法:调整EMI滤波器参数。

剖析:EMI滤波器自己谐振。


高频开关电源调试错误实例10:反激同步整流

现象:同步整流管的电压尖峰十分高,怎样吸收都不可。

解决方法:把同步管换成,具有快恢复体二极管的管子

剖析:由于同步管的体二极管的反向恢复时间太长,导致很大的反向恢复电流。然后引起剧烈电压尖峰。


高频开关电源调试错误实例11:IR1150 PFC

现象:高温测验的时分,MOSFET的壳温才80度,就炸机了。从前几台,MOS的壳温抵达110度,都安然无事。

解决方法:弄出来查原因,是驱动电阻焊错了,正本10R,成果焊成100R。

剖析:驱动电阻太大导致MOS损耗很大,相同的结到壳热阻,大的功耗会导致大的温差。尽管壳温才80度,但实践结温现已超过了MOS的接受规模。驱动电阻大了,会造成驱动的功率严峻不足,而将管子热死了!

如果驱动功率足够大的话,也不会炸机的。如果PCB走线引起的电感足够大,将与MOS的GS端的电容Cgs谐振,会在驱动信号上线叠加尖峰,严峻时会引起炸机,加电阻就是为了衰减这个振动。

高频开关电源调试错误实例12:L4981 PFC

现象:空载上电,驱骚动的不得了,震动频率显着变化。输入电压越高越凶猛。开端认为,地线没布好,PCB割了又割,都是不能解决。

解决方法:仔细察了一下PCB发现有一根功率线立离操控电路比较近,该功率线衔接的是MOSFET的D极。把该功率线间隔,让功率电流从远离操控电路的当地绕过去,没用。把靠近操控电路的PCB铜线弄成孤岛,使之成为死铜,搅扰消失。

剖析:电场搅扰,MOS的D极是dv/dt很大的当地,产生很大的共模搅扰。所以操控电路要尽量远离这个点。

下面说几条值得注意的当地:

①元件焊接要仔细,不能发生虚焊,虚焊十分要命,并且不简单看出来。方向不能焊反,尤其是二极管的方向。如果焊错过桥式整流二极管的方向,直接导致滤波电解电容加反压,很风险。

②如果调试中需求飞线,并且是来回信号线,要把去线和回线绞在一起。由于如果去线和回线,构成围住面积的话,就相当于一个天线,很简单串入搅扰。

③母线供电不只要有大的滤波电容,并且要有高频滤波电容。输出时分的滤波也是一样。

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