【導(dǎo)讀】本文簡述了開關(guān)電源應(yīng)用常見問題中的輸出異常問題,并簡要分析了問題產(chǎn)生的原因,同時給出了對應(yīng)的驗證方法和解決及預(yù)防的辦法,以減少電源在不同應(yīng)用中產(chǎn)生輸出異常的可能,提升系統(tǒng)可靠性。
引言:
在日常工作中,工程師朋友們經(jīng)常遇到以下電源輸出異常的問題:
(1) 標(biāo)稱是24V的電源,測試時候為什么不是24V呢?
(2) 電源標(biāo)稱的紋波噪聲等參數(shù),實測為什么會超過手冊標(biāo)稱值呢?
(3) 輸入電壓正常,工作一時間以后,輸出怎么沒了呢?
……
對此,本文將對常見的輸出異常問題進行梳理,分析其原因并給出相應(yīng)的解決方案。
常見的輸出異?,F(xiàn)象
電源作為用電設(shè)備必不可少的一個核心部件,我們通常希望它穩(wěn)定可靠、高精度、高性能,這些指標(biāo)我們能從其技術(shù)手冊上查詢得到。但是我們在實驗室或?qū)嶋H應(yīng)用中測試的時候,常常會發(fā)現(xiàn)測試參數(shù)與標(biāo)稱參數(shù)不符。通常有以下情況:
1、輸出電壓偏低或偏高;
2、輸出紋波噪聲超出規(guī)格;
3、持續(xù)工作一段時間后無輸出;
當(dāng)我們遇到這些問題時,該如何分析、確認并排除問題呢?接下來我們將對問題逐個進行分析
1、輸出電壓偏低或偏高
通常,輸出電壓偏低或偏高成因有兩個:
1)誤觸到可調(diào)電阻:
判斷方法:可用萬用表直接測量輸出端子電壓,判斷是否為標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓;
解決辦法:可按照標(biāo)簽紙上的方向旋轉(zhuǎn)可調(diào)電阻,適當(dāng)調(diào)高輸出電壓,以滿足實際需求;
2)客戶負載到電源之間線路距離過長,輸出線損過大
判斷方法:測試對比電源輸出端電壓和客戶負載輸入端電壓;
解決辦法:建議縮短并加粗電源到負載間的走線;
2、輸出紋波噪聲超出規(guī)格
通常,輸出紋波噪聲超出規(guī)格有三個有原因:
1)地線環(huán)引入高頻信號干擾,示波器帶寬設(shè)置較大
判斷方法:檢查測試紋波噪聲的方法是否符合技術(shù)手冊上的推薦方法和接線方法;
解決辦法:使用正確的測試方法,不恰當(dāng)?shù)臏y試方法會使得測試失真,導(dǎo)致結(jié)果誤判等等問題。通常在紋波噪聲測試的時候我們會進行帶寬的限制,這主要取決于被測模塊的工作頻率段。以電源模塊為例,通常電源模塊的工作頻率都在500KHz以下,開關(guān)噪聲的頻率也大部分在5MHz以下,因此在測試的過程中,建議將帶寬限制在20MHz內(nèi),這樣才可以確保所測試到的是真實的電源產(chǎn)生的紋波噪聲。同時在測試時,為避免示波器的供電電源的地線上會引入干擾,建議將示波器電源線上的地腳剪掉。
常規(guī)的測試方法為平行線測試法和靠測法,平行線測試法如下:
圖中電容器C1 為陶瓷電容;C2為電解電容,默認C1、C2 分別為1uF、10 uF;
靠測法如下:
相對于常規(guī)的甩線測試,靠測法主要是減小了地線環(huán)的面積,避免在測試的過程中在地線環(huán)路中耦合到干擾,影響了測試結(jié)果。主要的方法是像圖中所述,將地線夾子去掉,直接使用探頭上的環(huán)銅作為地使用。這樣可以有效的避免外接電磁環(huán)境對測試的影響。
2)隔離電源模塊N線或輸入大地對輸出負極短接
判斷方法:排查是否把電源模塊N線/輸入地--輸出地短接,排查后端負載板是否存在負極接地點;
解決辦法:不建議客戶把隔離電源模塊N線/輸入地--輸出地共接,如果實際應(yīng)用需求負極接地且對EMC、紋波噪聲要求不高或是對隔離電壓沒有要求情況下可以共地使用;
3)電源模塊附近有大功率、強干擾設(shè)備或部件
解決辦法:
a、客戶系統(tǒng)布局將電源模塊遠離大功率設(shè)備;
b、電源模塊前端加濾波外圍電路;
c、電源模塊輸出端引線縮短以減少噪聲耦合,有條件必要時可用金屬殼屏蔽外界干擾;
3、持續(xù)工作一段時間后無輸出
持續(xù)工作一段時間后無輸出的原因,一般有兩個:
1)環(huán)境溫度過高負載未進行降額,電源工作一段時間后進入過溫保護
判斷方法:測量實際使用產(chǎn)品的環(huán)境溫度和實際的帶載情況,與技術(shù)手冊上的降額曲線進行對比;
解決辦法:a. 建議客戶使用更高功率的產(chǎn)品或者按照技術(shù)手冊上標(biāo)注進行降額以滿足高溫使用;
b. 電源附近的布局盡量分散,客戶系統(tǒng)外殼增加通風(fēng)孔,必要時強制增加散熱措施;
2)器件損壞
判斷方法:a、先目測,觀察整個不良產(chǎn)品有無燒器件,損壞器件、元器件虛漏焊等現(xiàn)象;
b、使用萬用表檢查產(chǎn)品輸入、輸出端是否存在短路的情況,保險絲是否已經(jīng)開路;
解決辦法:如發(fā)現(xiàn)如上a、b現(xiàn)象,聯(lián)系我司銷售人員,返廠檢測維修;
3)輸出指示燈不亮或者很暗
可能存在的原因:誤觸可調(diào)電阻導(dǎo)致輸出電壓很低,LED燈電流不夠;
判斷方法:按照便簽紙上的方向旋轉(zhuǎn)可調(diào)電阻增大輸出電壓,驗證燈是否會變亮;
解決辦法:適當(dāng)調(diào)高輸出電壓,以滿足實際使用需求;
總結(jié)
本文簡述了開關(guān)電源應(yīng)用常見問題中的輸出異常問題,并簡要分析了問題產(chǎn)生的原因,同時給出了對應(yīng)的驗證方法和解決及預(yù)防的辦法,以減少電源在不同應(yīng)用中產(chǎn)生輸出異常的可能,提升系統(tǒng)可靠性。如在使用過程中出現(xiàn)問題,可與我司銷售或技術(shù)人員聯(lián)系,針對具體問題提供對應(yīng)解決辦法。
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