開(kāi)關(guān)電源調(diào)試時(shí)最常見(jiàn)的10大問(wèn)題總結(jié)

1、變壓器飽和變壓器飽和現(xiàn)象在高壓或低壓輸入下開(kāi)機(jī)（包含輕載，重載，容性負(fù)載），輸出短路，動(dòng) 態(tài)負(fù)載，高溫等情況下，通過(guò)變壓器（和開(kāi)關(guān)管）的電流呈非線性增長(zhǎng)，當(dāng)出 現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)，電流的峰值無(wú)法預(yù)知及控制，可能導(dǎo)致電流過(guò)應(yīng)力和因此而產(chǎn)容易產(chǎn)生飽和的情況：1）變壓器感量太大；2）圈數(shù)太少；3）變壓器的飽和電流點(diǎn)比IC的最大限流點(diǎn)小;4）沒(méi)有軟啟動(dòng)。解決辦法：1）降低IC的限流點(diǎn)；Vds過(guò)高Vds的應(yīng)力要求：最惡劣條件（最高輸入電壓，負(fù)載最大，環(huán)境溫度最高，電源啟動(dòng)或短 路測(cè)試）下，Vds的最大值不應(yīng)超過(guò)額定規(guī)格的90%Vds降低的辦法：1）減小平臺(tái)電壓：減小變壓器原副邊圈數(shù)比；2）減小尖峰電壓：減小漏感

2、：變壓器漏感在開(kāi)關(guān)管開(kāi)通是存儲(chǔ)能量是產(chǎn)生這個(gè)尖峰電壓的主要原因，減小 漏感可以減小尖峰電壓。調(diào)整吸收電路：使用TVS管；使用較慢速的二極管，其本身可以吸收一定的能量（尖峰）；插入阻尼電阻可以使得波形更加平滑，利于減小EMI。IC溫度過(guò)高原因及解決辦法：1）內(nèi)部的MOSFET損耗太大：開(kāi)關(guān)損耗太大，變壓器的寄生電容太大，造成MOSFET的開(kāi)通、關(guān)斷電 流與Vds的交叉面積大。解決辦法：增加變壓器繞組的距離，以減小層間電 容，如同繞組分多層繞制時(shí)，層間加入一層絕緣膠帶（層間絕緣）。2）散熱不良：IC的很大一部分熱量依靠引腳導(dǎo)到PCB及其上的銅箔，應(yīng)盡量增加銅箔 的面積并上更多的焊錫3）IC周圍空氣

3、溫度太高：IC應(yīng)處于空氣流動(dòng)暢順的地方，應(yīng)遠(yuǎn)離零件溫度太高的零件。空載、輕載不能啟動(dòng)現(xiàn)象：空載、輕載不能啟動(dòng)，Vcc反復(fù)從啟動(dòng)電壓和關(guān)斷電壓來(lái)回跳動(dòng)。原因：空載、輕載時(shí)，Vcc繞組的感應(yīng)電壓太低，而進(jìn)入反復(fù)重啟動(dòng)狀態(tài)。解決辦法：增加Vcc繞組圈數(shù)，減小Vcc限流電阻，適當(dāng)加上假負(fù)載。如果增加Vcc繞 組圈數(shù)，減小Vcc限流電阻后，重載時(shí)Vcc變得太高，請(qǐng)參照穩(wěn)定Vcc的辦 法。啟動(dòng)后不能加重載原因及解決辦法：1）Vcc在重載時(shí)過(guò)高重載時(shí)，Vcc繞組感應(yīng)電壓較高，使Vcc過(guò)高并達(dá)到IC的OVP點(diǎn)時(shí)，將 觸發(fā)IC的過(guò)壓保護(hù)，引起無(wú)輸出。如果電壓進(jìn)一步升高，超過(guò)IC的承受能 力，IC將會(huì)損壞。2）內(nèi)

4、部限流被觸發(fā)限流點(diǎn)太低重載、容性負(fù)載時(shí)，如果限流點(diǎn)太低，流過(guò)MOSFET的電流被限制而不 足，使得輸出不足。解決辦法是增大限流腳電阻，提高限流點(diǎn)。電流上升斜率太大上升斜率太大，電流的峰值會(huì)更大，容易觸發(fā)內(nèi)部限流保護(hù)。解決辦法 是在不使變壓器飽和的前提下提高感量。待機(jī)輸入功率大現(xiàn)象:Vcc在空載、輕載時(shí)不足。這種情況會(huì)造成空載、輕載時(shí)輸入功率過(guò)高， 輸出紋波過(guò)大。原因：輸入功率過(guò)高的原因是，Vcc不足時(shí)，IC進(jìn)入反復(fù)啟動(dòng)狀態(tài)，頻繁的需 要高壓給Vcc電容充電，造成起動(dòng)電路損耗。如果啟動(dòng)腳與高壓間串有電阻， 此時(shí)電阻上功耗將較大，所以啟動(dòng)電阻的功率等級(jí)要足夠。電源IC未進(jìn)入Burst Mode或已

5、經(jīng)進(jìn)入Burst Mode，但Burst頻率太高， 開(kāi)關(guān)次數(shù)太多，開(kāi)關(guān)損耗過(guò)大。解決辦法：調(diào)節(jié)反饋參數(shù)，使得反饋速度降低。短路功率過(guò)大現(xiàn)象：輸出短路時(shí)，輸入功率太大，Vds過(guò)高。原因：輸出短路時(shí)，重復(fù)脈沖多，同時(shí)開(kāi)關(guān)管電流峰值很大，造成輸入功率太 大過(guò)大的開(kāi)關(guān)管電流在漏感上存儲(chǔ)過(guò)大的能量，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)引起Vds高。 輸出短路時(shí)有兩種可能引起開(kāi)關(guān)管停止工作：1）觸發(fā)OCP這種方式可以使開(kāi)關(guān)動(dòng)作立即停止觸發(fā)反饋腳的OCP；開(kāi)關(guān)動(dòng)作停止；Vcc下降到IC關(guān)閉電壓；Vcc重新上升到IC啟動(dòng)電壓，而重新啟動(dòng)。2）觸發(fā)內(nèi)部限流這種方式發(fā)生時(shí)，限制可占空比，依靠Vcc下降到UVLO下限而停止開(kāi) 關(guān)動(dòng)作，而V

6、cc下降的時(shí)間較長(zhǎng)，即開(kāi)關(guān)動(dòng)作維持較長(zhǎng)時(shí)間，輸入功率將較 大。觸發(fā)內(nèi)部限流，占空比受限；Vcc下降到IC關(guān)閉電壓；開(kāi)關(guān)動(dòng)作停止；Vcc重新上升到IC啟動(dòng)電壓，而重新啟動(dòng)。解決辦法：1）減少電流脈沖數(shù)，使輸出短路時(shí)觸發(fā)反饋腳的OCP，可以使開(kāi)關(guān)動(dòng)作迅速 停止工作，電流脈沖數(shù)將變少。這意味著短路發(fā)生時(shí)，反饋腳的電壓應(yīng)該更 快的上升。所以反饋腳的電容不可太大；2）減小峰值電流?？蛰d，輕載輸出紋波過(guò)大現(xiàn)象：Vcc在空載或輕載時(shí)不足。原因：Vcc不足時(shí)，在啟動(dòng)電壓（如12V）和關(guān)斷電壓（如8V）之間振蕩IC在周期 較長(zhǎng)的間歇工作，短時(shí)間提供能量到輸出，接著停止工作較長(zhǎng)的時(shí)間，使得 電容存儲(chǔ)的能量不足以維

7、持輸出穩(wěn)定，輸出電壓將會(huì)下降。解決方法：保證任何負(fù)載條件下，Vcc能夠穩(wěn)定供給。現(xiàn)象：Burst Mode時(shí)，間歇工作的頻率太低，此頻率太低，輸出電容的能量不 能維持穩(wěn)定。解決辦法：在滿足待機(jī)功耗要求的條件下稍微提高間歇工作的頻率，增大輸出電容。重載、容性負(fù)載不能啟動(dòng)現(xiàn)象：輕載能夠啟動(dòng)，啟動(dòng)后也能夠加重載，但是重載或大容性負(fù)載情況下不 能啟動(dòng)。一般設(shè)計(jì)要求：無(wú)論重載還是容性負(fù)載（如10000UF），輸入電壓最低還是最低，20mS內(nèi)， 輸出電壓必須上升到穩(wěn)定值。原因及解決辦法（保證Vcc在正常工作范圍內(nèi)的前提下）:下面以容性負(fù)載C=10000uF為例進(jìn)行分析，按規(guī)格要求，必須有足夠的能量使輸出在

8、20mS內(nèi)上升到穩(wěn)定的輸出電壓（如5V）。E=0.5*C*V2電容C越大，需要在20mS內(nèi)從輸入傳輸?shù)捷敵龅哪芰扛?。limit9Q0皿o & FSaOx70RNARev.1.00SenseFETCurrent SensePWM Comparator以芯片F(xiàn)SQ0170RNA為例如圖所示，陰影部分總面積S就是所需的能量。 要增加面積S，辦法是：1）增大峰值電流限流點(diǎn)I_limit，可允許流過(guò)更大電感電流Id：將與Pin4相接的電阻增大，從內(nèi)部電流源Ifb分流更小，使作為電流限制參考電壓的 PWM比較器正輸入端的電壓將上升，即允許更大的電流通過(guò)MOSFET/變壓器，可以提供更大的能量。2）啟動(dòng)時(shí)

9、，增加傳遞能量的時(shí)間，即延長(zhǎng)Vfb的上升時(shí)間（到達(dá)OCP保護(hù)點(diǎn) 前）。對(duì)這款FSQ0170RNA芯片，電感電流控制是以Vfb為參考電壓的，Vfb 電壓的波形與電感電流的包絡(luò)成正比?？刂芕fb的上升時(shí)間即可控制電感包 絡(luò)的上升時(shí)間，即增加傳遞能量的時(shí)間。IC的OCP功能是檢測(cè)Vfb達(dá)到Vsd（如6V）實(shí)現(xiàn)的。所以要降低Vfb斜 率，就可以延長(zhǎng)Vfb的上升時(shí)間。輸出電壓未達(dá)到正常值時(shí)，如果反饋腳電壓Vfb已經(jīng)上升到保護(hù)點(diǎn)，傳 遞能量時(shí)間不夠。重載、容性負(fù)載啟動(dòng)時(shí)，輸出電壓建立較慢，加到光耦電 壓較低，通過(guò)光耦二極管的電流小，光耦光敏管高阻態(tài)（趨向關(guān)斷）的時(shí)間較 長(zhǎng)。IC內(nèi)部電流源給與反饋腳相接的電

10、容充電較快，如果Vfb在這段時(shí)間內(nèi) 上升到保護(hù)點(diǎn)（如6V），MOSFET將關(guān)斷。輸出不能達(dá)到正常值，啟動(dòng)失敗。解決辦法：使輸出電壓達(dá)到正常值時(shí)，反饋腳電壓Vfb仍然小于保護(hù)點(diǎn)。使Vfb遠(yuǎn) 離保護(hù)點(diǎn)而緩慢上升，或延長(zhǎng)反饋腳Vfb上升到保護(hù)點(diǎn)的時(shí)間，即降低Vfb 的上升斜率，使輸出有足夠的時(shí)間上升到正常值。增大反饋電容（C9），可以將Vfb的上升斜率降低，如圖所示，由D線 變成A線。但是反饋電容太大會(huì)影響正常工作狀態(tài)，降低反饋速度，使輸出 紋波變大。所以此電容不能變化太大。由于A方法有不足，將一個(gè)電容（C7）串連穩(wěn)壓管（D6, 3.3V）并聯(lián)到反 饋腳。此法不會(huì)影響正常工作，如B線所示，當(dāng)Vfb3

11、.3V時(shí)，穩(wěn)壓管不會(huì) 導(dǎo)通，分流。上升3.3V時(shí)，穩(wěn)壓管進(jìn)入穩(wěn)壓狀態(tài)，電容C7開(kāi)始充電分流， 減小后續(xù)Vfb的上升斜率。C。在431的K-A端并聯(lián)一個(gè)電容（C11），電源啟 動(dòng)時(shí)，C11電壓較低，并由光耦二極管和431的偏置電阻R10進(jìn)行充電。這 樣光耦就有較大電流通過(guò)，使光耦光敏管阻抗較低而分流，Vfb將緩慢上升， 如C線所示。R10XC11影響充電時(shí)間，也就影響輸出的上升時(shí)間。注意點(diǎn): 1）增加反饋腳電容（包括穩(wěn)壓管串電容），對(duì)解決超大容性負(fù)載問(wèn)題作用較 ??；2）增大峰值電流限流點(diǎn)I_limit，同時(shí)也增加了穩(wěn)態(tài)下的OCP點(diǎn)。需要在容 性負(fù)載，輸入最低情況下檢查變壓器是否會(huì)飽和；3）如果要保持限流點(diǎn)，須使R10XC11更大，但在超大容性負(fù)載（10000UF） 情況下，可能會(huì)增加5Vsb的上升時(shí)間超過(guò)20mS，此法需要檢查動(dòng)態(tài)響應(yīng)是 否受太大影響；4）431的偏置電阻R10太小，431并聯(lián)的C11要更大；5）為了保證上升時(shí)間，增大OCP點(diǎn)和增大R10XC11方法可能要同時(shí)使用。空載、輕載輸出反跳現(xiàn)象：在輸出空載或輕載時(shí)，關(guān)閉輸入電壓，輸出（如5V）可能會(huì)出現(xiàn)如下圖所 示的電壓反跳的波形。原因:輸入關(guān)掉時(shí)，5V輸出將會(huì)