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高频开关电源售后案例和实战经验

高频开关电源客户是比较庞大的,工作环境不同,负载千差万别,客户的人品也参差不齐,但不管如何,技术是讲道理的,在此分享一下多年的售后经验,有不妥的,望指正。
一、关机后的闪动
深圳一家做POE交换机的客户投诉他的产品在关机后LED还会再闪一下。去到现场,问题确实。以为是客户的机器误启动,拆出自己的高频开关电源用电阻测试,问题依旧。心里暗骂开发人员,没测试好就生产了。这是一款用UC3843做的250W正激高频开关电源,关机后还会再启动一下,估摸着是VCC那里还有电导致启动。姑且不管它什么原理了,哪里有问题就先补哪里。在客户处临时偿试在初级UC3843的VCC电容处并一个56K的电阻放电,测试几个产品问题解决。
高频开关电源售后案例和实战经验

(如图红线处)

但要全部带回去返工,就屁颠屁颠发当起了搬运工,带回公司扔给研发找原因了。
故障现象
二、正激拓扑的匝比
那时刚做售后不久,小厂不良就是多。一客户投诉一款超薄的正激240W  52V输出高频开关电源有部分在老化时会保护或电压慢慢降低。问题严重,不敢怠慢,便驾车前往。看到情况属实,老化1小时后有个别打隔保护。第一感觉是磁芯饱和?客户使用环境,虽说温度有点高,但也不至于如此不济。
但转念一想产品出厂前都已老化两小时,老化柜的温度比这高多了。应该可以排除这个原因。心想这个估计一时解决不了,便继续向客户了解老化输出电压掉的情况。情况为客户老化后,输出电压慢慢往下掉,掉到40多V又稳定了, 这个已经心里有数,前段时间老板买了一批质量差的贴片电容,容易失效。老板贪便宜,累死员工啊。幸好客户还客客气气。偿试着把TL431的补偿电容挑开,输出正常。
然后硬着头皮向客户胡扯一通,硬是不敢说材料质量问题。
老化当机的带回来后了解到原来这机子是由48V直接改到52V输出的,清库存改机在这里比较常见。立刻感到问题严重,搞不好得换变压器就麻烦了。果不其然,看到变压器参数发现 Np/Ns 太大了,导到占空比太大,在输入190V AC的时候会当机,可以看公式
D = [(Vo+Vr) *n] / Vin,
当n过大或Vin过小,那么D就变大,如果太过分那就最大占空比限制了。
怪不得厂里用230V老化都没问题。客户用的是大型机器,估计电网不稳。正激的拓扑不如反激可以把输入范围做那么宽,正激的匝比得取合适啊。结果是更换变压器解决,Ns 增加几匝。当然这也不是我的事了。
三、输出地与大地
一个做激光机的客户投诉接上我们的高频开关电源后导致他的显示屏会闪动几下。高频开关电源为双路高频开关电源,一路36V10A供激光机,一路24V2A供显示屏与控制单元。接到投诉后首先怀疑了纹波是否过大,测试了24V一路输出纹波在%1.5左右,交由研发部整改后已经控制在0.5%了,故障依旧。不得已还得去现场解决。
到现场后看到客户的庞然大物也无从下手,按经验试着把高频开关电源的大地端口不接,嘿嘿,问题解决了。随后从客户的安装工人处了解到,原来机器的大地直接接到了我们铁壳高频开关电源输出的负极,不是接到输入的大地,因高频开关电源输出的负到大地间还有两个103的电容,所以造成屏闪。这在以前我处理一客户灯闪的问题时遇到过。
找到问题后为安全起见我们建议客户更接接地方式,但客户这批产品结构已定格更改不了,最后以剪掉我们高频开关电源上输出负极到大地的电容解决。
四、开机跌落
一客户反馈使用我们的开关高频开关电源会造成他的设备启动不正常,即开机时客户指示灯亮一下,马上灭了又亮,看似有一个重启动现象。单独测自己的开关高频开关电源开机波形无跌落,上升良好,装客户机上故障现象如下:
这是把故障放大的现象,实际波形是在正常启动前有一个大约8V的小尖峰,时间非常短,u秒级。
到此,要么就是客户的电路影响或跟高频开关电源不匹配了。拆机后发现客户在高频开关电源输入接负载端即开关高频开关电源的输出端接了几个几千uF的电解,高频开关电源是正激拓扑,输出由电感储能,本来板上的电解容量就已经足够了,而再接上客户的电路板导致启动时电压建立前有下跌,虽然尖峰不高但客户指示灯由单片机控制,只要够5V单片机工作指示灯就亮了。最后,增大开关高频开关电源的VCC电容并且减少客户电路板上的电解电容解决。
五、美容设备EMC整改
记一个年初时的EMC整改,客户的烫发器送到韩国去做认证,传导与骚扰测试不过。认证机构只给一次整改的机会,并且时间紧急,路途遥远啊。机器较大,拆装复杂,用的是两个400W的开关高频开关电源并机使用。
认证机构首次测试结果:

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超得比较多,仪器拆装麻烦,首先用电阻丝当负载把自己的开关高频开关电源整过。
单独测试,比并机好很多。
去掉L、N线到大地的Y电容(即下图CY2、CY3)后

高频开关电源售后案例和实战经验

传导2M左右处改善很大,但估计骚扰会变差。
增加图中CY7电容222,骚扰50M处有改善。
并机后试过比较多方案,改变压器、串磁珠,增加吸收……效率都不甚理想,
客户崔得很急,只好让客户破费了,输出线上套个小绿环,绕一圈后解决,即每台机增加一个磁环。
客户也同意,毕竟整改机会只有一次,余量大点也可以减小测试误差的风险。
最终:
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六、触控屏幕的纹路
给客户的触控设备配了一个高频开关电源适配器,12V2A,客户反应在用手触摸屏幕时,触摸点以外的地方有时会产生一些纹路。因故障不是持续发生的,客户寄来了产品。但在自己公司里怎么都试不出故障现象,便怀疑是使用环境引起的干扰。
首先要排除的就是电网的干扰,忽然想到,自己测试时一直是用隔离的AC SOURCE,随后便直接连通市电,纹路终于试出来了,究其原因,是在市电下工频纹波偏大,而接隔离电时测试正常。最后,改善环路补偿后解决问题,即431  R极,K极间的电容电阻。所以,设计时还得多方面结合实际做测试。

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