《電子技術(shù)應用》
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電源調(diào)試之怪現(xiàn)象——破解篇
摘要: 最近整理書籍,發(fā)現(xiàn)一本筆記本,。里面記錄著當初電源入門的時候,,調(diào)試過程中所看到的一些異常現(xiàn)象,,以及后來的解決辦法,。可惜現(xiàn)在已經(jīng)沒有這個好習慣了,,其實很多工程師認為設計電源是非常重經(jīng)驗的一門技術(shù),,要見多識廣。我覺得這種經(jīng)驗,,不但體現(xiàn)在設計中,,更體現(xiàn)在調(diào)試的過程。當你一看到波形,,就能把問題定位,那就是最高境界,。接下來,,我會把那些記錄一點點貼上來,當然更希望網(wǎng)友也能在此貼里分享那些讓你印象深刻的調(diào)試經(jīng)驗,。
Abstract:
Key words :

最近整理書籍,,發(fā)現(xiàn)一本筆記本。里面記錄著當初電源入門的時候,,調(diào)試過程中所看到的一些異?,F(xiàn)象,以及后來的解決辦法,??上КF(xiàn)在已經(jīng)沒有這個好習慣了,其實很多工程師認為設計電源是非常重經(jīng)驗的一門技術(shù),,要見多識廣,。我覺得這種經(jīng)驗,不但體現(xiàn)在設計中,,更體現(xiàn)在調(diào)試的過程,。當你一看到波形,就能把問題定位,,那就是最高境界,。接下來,,我會把那些記錄一點點貼上來,當然更希望網(wǎng)友也能在此貼里分享那些讓你印象深刻的調(diào)試經(jīng)驗,。

項目:UC3842控制電路學習板

現(xiàn)象:UC3842供電正常,,但是Vref居然不是5V,而是高于5V。

解決辦法:把管腳重新焊一遍,。

分析:UC3842的GND腳焊接不良,,導致電壓浮起來了。

項目:某實驗室一臺電源壞了,,拆開一看,,UC3875控制的全橋,需要修理,。

現(xiàn)象:初步檢查,,功率管壞了,由于沒有同型號的管子,,把所有的管子換成同功率等級的管子,。上電之后,輸入電壓較低的時候,,一切正常,。當輸入電壓較高的時候,驅(qū)動混亂,,頻率抖動,。

解決辦法:把功率管的驅(qū)動電阻增大,該現(xiàn)象消失,,一切正常,,電源修好。

分析:新的管子寄生參數(shù)和舊管不同,,在同樣的驅(qū)動電路下,,開關(guān)速度會比較快,導致干擾比較大,,在高壓的時候,,干擾大到影響控制電路的工作。

項目:UC3845雙管正激

現(xiàn)象:兩個管子關(guān)斷之后,,DS所承受的電壓非常懸殊,,并非理論上的各自一半。猜測是    MOS的參數(shù)不一致導致,,把上下管焊下來,,交換位置,結(jié)果,,還是一樣,??磥砗蚆OS無關(guān)。

解決辦法:調(diào)節(jié)兩管驅(qū)動,,讓他們盡量同時關(guān)斷,,情況略有改善,但還是無法平分電壓,。

分析:這個應該是兩個原因引起的,,一個是PCB寄生參數(shù)的不同導致,兩個位置的管子,,DS的實際電容有差異,。另外一個是,驅(qū)動不是很同步關(guān)斷,。

項目:UC3845控制輔助繞組反饋的反激

現(xiàn)象:主路輸出電壓在開機的時候有很大過沖,。但是,參與反饋的輔助繞組的電壓并沒有過沖,。

解決辦法:為了可調(diào)節(jié)調(diào)整率,,輔組繞組上串聯(lián)了一個電阻。將這個電阻的阻值減小,,主路輸出過沖明顯減小,。

分析:由于反饋采樣的是輔組繞組,而輔組繞組串聯(lián)了一個電阻,,導致啟動的時候,,輔組繞組的電壓和反饋處的電壓,有壓差,,通過變壓器耦合,,導致輸出電壓過沖

項目:NCP1014, 光藕反饋反激

現(xiàn)象:人家已經(jīng)做過的成熟板子,,重新焊了一塊之后,,發(fā)現(xiàn)輸出穩(wěn)壓不對。

解決辦法:自作聰明換了其他型號同等基準的431替換原來的bom中431,,換回來就好了,。

分析:原先用的是zetex的431,其最小工作電流是uA級別的,,所以設計時基本沒考慮最小工作電流,。后來替換了TI的431,最小工作電流是1mA,導致工作不正常,。

項目:ICE1PCS01 控制boost  PFC

現(xiàn)象:全電壓范圍,,用調(diào)壓器調(diào)節(jié)的時候,輸入電流波形都很好,,高頻紋波都很小,。惟有在220V輸入電壓左右時候,,輸入電流的高頻紋波突然變大。大于220V,和小于220V都很小.

解決辦法:用AC souce 就好,,任何電壓下高頻紋波都比較大,,哈哈。

分析:用的是自耦調(diào)壓器,,自藕調(diào)壓是有漏感的,,漏感可以把輸入高頻紋波電流濾掉,但是到220V(網(wǎng)壓)的時候,,自藕調(diào)壓器輸出端其實就直接和輸入端相連了,,自然就沒有漏感了。

項目: UC3845雙管反激

現(xiàn)象:驅(qū)動不穩(wěn)定,,不停的抖動,,變壓器滋滋叫。調(diào)節(jié)環(huán)路毫無用處,,用示波器察看uc3845振蕩腳的鋸齒波形,,發(fā)現(xiàn)鋸齒波的頻率有抖動。UC3845是固定頻率的,,看來有干擾了,。

解決辦法:把控制電路的地 和 功率地嚴格分開,然后的單點連接,。驅(qū)動信號穩(wěn)定,,頻率固定,變壓器不叫了,。但是可惡的是,,傳導居然變差了??赡軅髡f中的頻率抖動,,的確對傳導有好處。

分析:layout在電源設計中很重要,,特別是地的布局,,功率地和信號地分開,并且單點接地,。就是避免高頻功率電流流過信號地平面,,不然會干擾最近整理書籍,發(fā)現(xiàn)一本筆記本,。里面記錄著當初電源入門的時候,,調(diào)試過程中所看到的一些異常現(xiàn)象,,以及后來的解決辦法,??上КF(xiàn)在已經(jīng)沒有這個好習慣了,其實很多工程師認為設計電源是非常重經(jīng)驗的一門技術(shù),,要見多識廣,。我覺得這種經(jīng)驗,不但體現(xiàn)在設計中,,更體現(xiàn)在調(diào)試的過程,。當你一看到波形,就能把問題定位,,那就是最高境界,。接下來,我會把那些記錄一點點貼上來,,當然更希望網(wǎng)友也能在此貼里分享那些讓你印象深刻的調(diào)試經(jīng)驗,。

項目:UC3842控制電路學習板

現(xiàn)象:UC3842供電正常,但是Vref居然不是5V,而是高于5V,。

解決辦法:把管腳重新焊一遍,。

分析:UC3842的GND腳焊接不良,導致電壓浮起來了,。

項目:某實驗室一臺電源壞了,,拆開一看,UC3875控制的全橋,,需要修理,。

現(xiàn)象:初步檢查,功率管壞了,,由于沒有同型號的管子,,把所有的管子換成同功率等級的管子。上電之后,,輸入電壓較低的時候,,一切正常。當輸入電壓較高的時候,,驅(qū)動混亂,,頻率抖動,。

解決辦法:把功率管的驅(qū)動電阻增大,,該現(xiàn)象消失,一切正常,,電源修好,。

分析:新的管子寄生參數(shù)和舊管不同,在同樣的驅(qū)動電路下,,開關(guān)速度會比較快,,導致干擾比較大,,在高壓的時候,干擾大到影響控制電路的工作,。

項目:UC3845雙管正激

現(xiàn)象:兩個管子關(guān)斷之后,,DS所承受的電壓非常懸殊,并非理論上的各自一半,。猜測是    MOS的參數(shù)不一致導致,,把上下管焊下來,交換位置,,結(jié)果,,還是一樣??磥砗蚆OS無關(guān),。

解決辦法:調(diào)節(jié)兩管驅(qū)動,讓他們盡量同時關(guān)斷,,情況略有改善,,但還是無法平分電壓。

分析:這個應該是兩個原因引起的,,一個是PCB寄生參數(shù)的不同導致,,兩個位置的管子,DS的實際電容有差異,。另外一個是,,驅(qū)動不是很同步關(guān)斷。

項目:UC3845控制輔助繞組反饋的反激

現(xiàn)象:主路輸出電壓在開機的時候有很大過沖,。但是,,參與反饋的輔助繞組的電壓并沒有過沖。

解決辦法:為了可調(diào)節(jié)調(diào)整率,,輔組繞組上串聯(lián)了一個電阻,。將這個電阻的阻值減小,主路輸出過沖明顯減小,。

分析:由于反饋采樣的是輔組繞組,,而輔組繞組串聯(lián)了一個電阻,導致啟動的時候,,輔組繞組的電壓和反饋處的電壓,,有壓差,通過變壓器耦合,,導致輸出電壓過沖

項目:NCP1014, 光藕反饋反激

現(xiàn)象:人家已經(jīng)做過的成熟板子,,重新焊了一塊之后,發(fā)現(xiàn)輸出穩(wěn)壓不對。

解決辦法:自作聰明換了其他型號同等基準的431替換原來的bom中431,,換回來就好了,。

分析:原先用的是zetex的431,其最小工作電流是uA級別的,,所以設計時基本沒考慮最小工作電流,。后來替換了TI的431,最小工作電流是1mA,導致工作不正常,。

項目:ICE1PCS01 控制boost  PFC

現(xiàn)象:全電壓范圍,,用調(diào)壓器調(diào)節(jié)的時候,輸入電流波形都很好,,高頻紋波都很小,。惟有在220V輸入電壓左右時候,輸入電流的高頻紋波突然變大,。大于220V,和小于220V都很小.

解決辦法:用AC souce 就好,,任何電壓下高頻紋波都比較大,哈哈,。

分析:用的是自耦調(diào)壓器,,自藕調(diào)壓是有漏感的,漏感可以把輸入高頻紋波電流濾掉,,但是到220V(網(wǎng)壓)的時候,,自藕調(diào)壓器輸出端其實就直接和輸入端相連了,自然就沒有漏感了,。

項目: UC3845雙管反激

現(xiàn)象:驅(qū)動不穩(wěn)定,,不停的抖動,變壓器滋滋叫,。調(diào)節(jié)環(huán)路毫無用處,,用示波器察看uc3845振蕩腳的鋸齒波形,發(fā)現(xiàn)鋸齒波的頻率有抖動,。UC3845是固定頻率的,,看來有干擾了。

解決辦法:把控制電路的地 和 功率地嚴格分開,,然后的單點連接,。驅(qū)動信號穩(wěn)定,頻率固定,,變壓器不叫了,。但是可惡的是,傳導居然變差了,??赡軅髡f中的頻率抖動,的確對傳導有好處,。

分析:layout在電源設計中很重要,,特別是地的布局,功率地和信號地分開,,并且單點接地,。就是避免高頻功率電流流過信號地平面,不然會干擾制電路,。

項目:UCC3895電流型控制移相控制全橋,,加倍流整流

現(xiàn)象:變壓器出現(xiàn)偏磁

解決辦法:把次級功率電路的一根PCB功率走線加粗。該PCB走線連接的是倍流整流電路的某一個電感,。偏磁消失~~~~

分析:倍流整流電路有個特有的問題,,就是兩個電感上的平均電流會不一致,如果采用電流型控制的話,,控制信號會保證變壓器初級的正負電流峰值相同,,那么如果變壓器次級的正負電流不一致的話,就會導致偏磁出現(xiàn),。

而電感平均電流不一致,,是因為兩個電感的直流阻抗有差異。但實際上,,同一批地電感,,差別沒那么大,反而連接這些電感的PCB走線差異比較大,,導致兩個電感的實際直流電阻(加上PCB走線的電阻)差異比較大,。

項目:431加光藕反饋反激

現(xiàn)象:輸出電壓調(diào)整率很差,電壓隨負載的增大明顯下降,。測量電壓采樣點和輸出腳的電壓差并不大,。

解決辦法:在431的基準腳,和陰極之間并一個小電容,。調(diào)整率立馬變好,。

分析:431的基準腳處受到干擾。

項目:IR1150  boost PFC

現(xiàn)象:開關(guān)頻率為100K,但是輸入居然有1Khz 紋波電流,。X電容還吱吱叫,。

解決辦法:調(diào)整EMI濾波器參數(shù)。

分析:EMI濾波器自己諧振,。

項目:反激同步整流

現(xiàn)象:同步整流管的電壓尖峰非常高,,怎么吸收都不行。

解決辦法:把同步管換成,,具有快恢復體二極管的管子

分析:由于同步管的體二極管的反向恢復時間太長,,導致很大的反向恢復電流。從而引起劇烈電壓尖峰。

項目:IR1150 PFC

現(xiàn)象:高溫測試的時候,,MOSFET的殼溫才80度,,就炸雞了。先前幾臺,,MOS的殼溫到達110度,,都安然無事。

解決辦法:弄出來查原因,,是驅(qū)動電阻焊錯了,,本來10R,結(jié)果焊成100R.

分析:驅(qū)動電阻太大導致MOS損耗很大,同樣的結(jié)到殼熱阻,,大的功耗會導致大的溫差,。雖然殼溫才80度,但實際結(jié)溫已經(jīng)超過了MOS的承受范圍,。

項目:L4981 PFC

現(xiàn)象:空載上電,,驅(qū)動亂的不得了,震蕩頻率明顯變化,。輸入電壓越高越厲害,。開始以為,地線沒布好,,PCB割了又割,,都是不能解決。

解決辦法:仔細察了一下PCB ,發(fā)現(xiàn)有一根功率線立離控制電路比較近,,該功率線連接的是MOSFET的D極,。把該功率線隔斷,讓功率電流從遠離控制電路的地方繞過去,,沒用,。把靠近控制電路的PCB銅線弄成孤島,使之成為死銅,,干擾消失,。

分析:電場干擾,MOS的D極是dv/dt很大的地方,,產(chǎn)生很大的共模干擾,。所以控制電路要盡量遠離這個點

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