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别肉疼了,实战经验解决开关电源电路的炸机

发布时间:2014-11-28 责任编辑:sherryyu

【导读】还在为开关电源电路的炸机状况感到头痛吗?别头疼了,小编为大家总结了众多工程师们在次级稳压反激电路中的实践问题,并且对其进行分析与整理,希望能够解决一些对我们在电路设计中出现的炸机问题。给大家做个参考。
 
开关电源电路的炸机状况总会成为每个电源工程师心中难以明喻的“痛”,里面昂贵的元器件如果出现炸机状况,那么在设计过程中的成本就会大幅提升。当然,这会使得工程师们无比肉痛,但我们总是在实践中才能摸索和得出正确且丰富的经验。本文中汇总了工程师们在次级稳压反激电路中的实践问题,并且对其进行分析与整理,希望能够解决一些对我们在电路设计中出现的炸机问题。
 
实战问题一:原边Rsense电阻短路后再开机,会炸机吗?
 
炸机问题可以分几种情况,以2843系列为例,采样电阻短接就直接使得电流环的功能失灵了,其次按照常理应该是会进入电压控制的输出反馈环路进行稳压,且占空比始终开到最大。 但实际情况是去掉电流环流环路后,没有了逐周期的电流检测进行矫正,电压环路的速度是相对较慢的(无法实现输入功率跟随输出功率的工作)。无法对电感这么大的惯性环节进行有效调整, 所以环路震荡,驱动进入无序的模式(不再是定频的)且输入能量过剩,电感CCM模式。基于之前说的只有电压环工作与炸机的关系(环路必然是震荡的)。
 
1.空载情况:由于输出负载电流时分微小,电压环的速度相对会快一些(相对于重载),模块可能短时间内不炸甚至一直不炸机。
 
2.带载越重,电压环的响应越慢,输入能量过剩情况约严重! 炸机速度越快。
 
3.重载也不一定会烧,现在很多都有斜坡补偿和高低压补偿,如果补的比较多,IC还是可以有限流功能。
 
实战问题二:原边RCD吸收(600V MOS),如果D掉件或者虚焊,265V满载工作会炸吗?
 
虚焊或者掉件,相当于没有RCD了,此时MOS的应力会加大,一般是会超出MOS规格,使MOS工作在雪崩状态,而且是重复性的。如果是裕量不足的马上会炸MOS,也有可能暂时不炸,但进一步看:在满载状态下持续烤机,随着温度的身高,MOS应力会增加,MOS个体耐受力较弱的也会炸。
 
实战问题三:Bulk电解拿掉能开得起来吗?有什么影响?
 
把bulk电容去掉,会导致母线电压不稳定,但还是可以正常开机。影响主要有以下几点:
 
1)从空载到满载的过程,输出电压会掉电压,主要由于在低母线电压的时候会触发原边过流保护。
 
2)此时变压器会饱和,可能有噪音。
 
3)如果启动电路从整流器前接,对启动不会有影响;如果启动从母线接,则会使启动时间更长。
 
4)此时效率会很差,母线电压波动越大效率越差。通常提高效率会采用的一招就是增大这电容。
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实战问题四:下面的电路图,从原理上看是否能过安规?
电路图
符合安规很困难。因为AC L/N接入保险后面的电路,导致安全距离很难符合安规要求。这里主要说明两点:
 
1)对于做过安规的都清楚,有open/short实验,对于IC,任意两个pin脚短路测试。短路后可以保护、没输出或者炸机,但要保证满足以下两点:
 
A.不能有起火、冒烟现象;
 
B.Hi-pot测试OK。上面的原理图,当将IC的HV pin和FB pin短路,HV的高压会把连接到FB pin的光耦打坏。在这种情况下去测Hi-pot就会fail,存在安全隐患。那么该如何解决呢?可以在光耦的3、4pin并稳压管,但要注意稳压管的功率大小,选型不对仍然会把光耦打坏。
 
2)VCC绕组串接电阻。在安规的异常测试中,比如VCC绕组抽载,如果没有串电阻可能会有变压器过热问题,损坏变压器的绝缘,导致Hi-pot通不过,存在安全隐患。实际中可能很多都没加,还是建议加上,还可以承受一定压降利于VCC电压,也可以当跳线用。
 
以上为开关电源设计中实实在在出现的问题和炸机情况,其中包括了多种成因的分析以及实践证明。希望以上的问题汇总能够给工程师们带来一些参考。降低一些在次级稳压反激电源设计中的炸机状况。
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