開關電源調試時最常見的10大問題
一、變壓器飽滿
變壓器飽滿現(xiàn)象：在高壓或低壓輸入下開機(包含輕載，重載，容性負載)，輸出短路，動態(tài)負載，高溫等情況下，經(jīng)過變壓器(和開關管)的電流呈非線性增長，當呈現(xiàn)此現(xiàn)象時，電流的峰值無法預知及操控，或許導致電流過應力和因此而產(chǎn)生的開關管過壓而損壞。
1、簡略產(chǎn)生飽滿的情況：
（1）變壓器感量太大；
（2）圈數(shù)太少；
（3）變壓器的飽滿電流點比IC的最大限流點?。?/span>
（4）沒有軟發(fā)動。
2、處理辦法：
（1）下降IC的限流點；
（2）加強軟發(fā)動，使經(jīng)過變壓器的電流包絡更緩慢上升。
二、Vds過高
1、Vds的應力要求：
最惡劣條件(最高輸入電壓，負載最大，環(huán)境溫度最高，電源發(fā)動或短路測試)下，Vds的最大值不應超越額定規(guī)格的90%
2、Vds下降的辦法：
（1）減小渠道電壓：減小變壓器原副邊圈數(shù)比；
（2）減小尖峰電壓：
a、減小漏感：
變壓器漏感在開關管開通是存儲能量是產(chǎn)生這個尖峰電壓的首要原因，減小漏感可以減小尖峰電壓。
b、調整吸收電路：
①運用TVS管；
②運用較慢速的二極管，其本身可以吸收必定的能量(尖峰)；
③刺進阻尼電阻可以使得波形愈加平滑，利于減小EMI。
三、IC溫度過高
原因及處理辦法：
1、內部的MOSFET損耗太大：
開關損耗太大，變壓器的寄生電容太大，形成MOSFET的開通、關斷電流與Vds的穿插面積大。處理辦法：添加變壓器繞組的距離，以減小層間電容，好像繞組分多層繞制時，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到PCB及其上的銅箔，應盡量添加銅箔的面積并上更多的焊錫
3、IC周圍空氣溫度太高：
IC應處于空氣流動暢順的當?shù)?，應遠離零件溫度太高的零件。
四、空載、輕載不能發(fā)動
1、現(xiàn)象：
空載、輕載不能發(fā)動，Vcc重復從發(fā)動電壓和關斷電壓來回跳動。
2、原因：
空載、輕載時，Vcc繞組的感應電壓太低，而進入重復重發(fā)動狀況。
3、處理辦法：
添加Vcc繞組圈數(shù)，減小Vcc限流電阻，恰當加上假負載。假如添加Vcc繞組圈數(shù)，減小Vcc限流電阻后，重載時Vcc變得太高，請參照安穩(wěn)Vcc的辦法。
五、發(fā)動后不能加重載
原因及處理辦法：
1、Vcc在重載時過高
重載時，Vcc繞組感應電壓較高，使Vcc過高并到達IC的OVP點時，將觸發(fā)IC的過壓維護，引起無輸出。假如電壓進一步升高，超越IC的承受能力，IC將會損壞。
2、內部限流被觸發(fā)
a、限流點太低
重載、容性負載時，假如限流點太低，流過MOSFET的電流被約束而缺乏，使得輸出缺乏。處理辦法是增大限流腳電阻，進步限流點。
b、電流上升斜率太大
上升斜率太大，電流的峰值會更大，簡略觸發(fā)內部限流維護。處理辦法是在不使變壓器飽滿的前提下進步感量。
六、待機輸入功率大
1、現(xiàn)象：
Vcc在空載、輕載時缺乏。這種情況會形成空載、輕載時輸入功率過高，輸出紋波過大。
2、原因：
輸入功率過高的原因是，Vcc缺乏時，IC進入重復發(fā)動狀況，頻繁的需求高壓給Vcc電容充電，形成起動電路損耗。假如發(fā)動腳與高壓間串有電阻，此刻電阻上功耗將較大，所以發(fā)動電阻的功率等級要足夠。電源IC未進入BurstMode或現(xiàn)已進入BurstMode，但Burst頻率太高，開關次數(shù)太多，開關損耗過大。
3、處理辦法：
調理反應參數(shù)，使得反應速度下降。
七、短路功率過大
1、現(xiàn)象：
輸出短路時，輸入功率太大，Vds過高。
2、原因：
輸出短路時，重復脈沖多，一起開關管電流峰值很大，形成輸入功率太大過大的開關管電流在漏感上存儲過大的能量，開關管關斷時引起Vds高。輸出短路時有兩種或許引起開關管中止作業(yè)：
（1）觸發(fā)OCP這種辦法可以使開關動作當即中止
a、觸發(fā)反應腳的OCP；
b、開關動作中止；
c、Vcc下降到IC封閉電壓；
d、Vcc從頭上升到IC發(fā)動電壓，而從頭發(fā)動。
（2）觸發(fā)內部限流
這種辦法產(chǎn)生時，約束可占空比，依靠Vcc下降到UVLO下限而中止開關動作，而Vcc下降的時刻較長，即開關動作堅持較長時刻，輸入功率將較大。
a、觸發(fā)內部限流，占空比受限；
b、Vcc下降到IC封閉電壓；
c、開關動作中止；
d、Vcc從頭上升到IC發(fā)動電壓，而從頭發(fā)動。
3、處理辦法：
（1）削減電流脈沖數(shù)，使輸出短路時觸發(fā)反應腳的OCP，可以使開關動作敏捷中止作業(yè)，電流脈沖數(shù)將變少。這意味著短路產(chǎn)生時，反應腳的電壓應該更快的上升。所以反應腳的電容不行太大；
（2）減小峰值電流。
八、空載，輕載輸出紋波過大
1、現(xiàn)象：
Vcc在空載或輕載時缺乏。
（1）原因：
Vcc缺乏時，在發(fā)動電壓(如12V)和關斷電壓(如8V)之間振動IC在周期較長的間歇作業(yè)，短時刻供給能量到輸出，接著中止作業(yè)較長的時刻，使得電容存儲的能量缺乏以堅持輸出安穩(wěn)，輸出電壓將會下降。
（2）處理辦法：
確保任何負載條件下，Vcc可以安穩(wěn)供應。
2、現(xiàn)象：
BurstMode時，間歇作業(yè)的頻率太低，此頻率太低，輸出電容的能量不能堅持安穩(wěn)。
處理辦法：
在滿足待機功耗要求的條件下稍微進步間歇作業(yè)的頻率，增大輸出電容。
九、重載、容性負載不能發(fā)動
1、現(xiàn)象：
輕載可以發(fā)動，發(fā)動后也可以加重載，可是重載或大容性負載情況下不能發(fā)動。
2、一般規(guī)劃要求：
無論重載還是容性負載(如10000uF)，輸入電壓最低還是最低，20mS內，輸出電壓必須上升到安穩(wěn)值。
3、原因及處理辦法(確保Vcc在正常作業(yè)規(guī)模內的前提下)：
下面以容性負載C=10000uF為例進行剖析，按規(guī)格要求，必須有足夠的能量使輸出在20mS內上升到安穩(wěn)的輸出電壓(如5V)。
E=0.5*C*V^2
電容C越大，需求在20mS內從輸入傳輸?shù)捷敵龅哪芰扛蟆?/span>
以芯片FSQ0170RNA為例陰影部分總面積S便是所需的能量。要添加面積S，辦法是：
（1）增大峰值電流限流點I_limit，可答應流過更大電感電流Id：將與Pin4相接的電阻增大，從內部電流源Ifb分流更小，使作為電流約束參考電壓的PWM比較器正輸入端的電壓將上升，即答應更大的電流轉過MOSFET/變壓器，可以供給更大的能量。
（2）發(fā)動時，添加傳遞能量的時刻，即延伸Vfb的上升時刻(抵達OCP維護點前)。
對這款FSQ0170RNA芯片，電感電流操控是以Vfb為參考電壓的，Vfb電壓的波形與電感電流的包絡成正比。操控Vfb的上升時刻即可操控電感包絡的上升時刻，即添加傳遞能量的時刻。IC的OCP功能是檢測Vfb到達Vsd(如6V)完成的。所以要下降Vfb斜率，就可以延伸Vfb的上升時刻。輸出電壓未到達正常值時，假如反應腳電壓Vfb現(xiàn)已上升到維護點，傳遞能量時刻不夠。重載、容性負載發(fā)動時，輸出電壓樹立較慢，加到光耦電壓較低，經(jīng)過光耦二極管的電流小，光耦光敏管高阻態(tài)(趨向關斷)的時刻較長。IC內部電流源給與反應腳相接的電容充電較快，假如Vfb在這段時刻內上升到維護點(如6V)，MOSFET將關斷。輸出不能到達正常值，發(fā)動失利。
處理辦法：
使輸出電壓到達正常值時，反應腳電壓Vfb依然小于維護點。使Vfb遠離維護點而緩慢上升，或延伸反應腳Vfb上升到維護點的時刻，即下降Vfb的上升斜率，使輸出有足夠的時刻上升到正常值。
A、增大反應電容(C9)，可以將Vfb的上升斜率下降，如圖所示，由D線變成A線?？墒欠磻娙萏髸绊懻Ｗ鳂I(yè)狀況，下降反應速度，使輸出紋波變大。所以此電容不能變化太大。
B、因為A辦法有缺乏，將一個電容(C7)串連穩(wěn)壓管(D6，3.3V)并聯(lián)到反應腳。此法不會影響正常作業(yè)，如B線所示，當Vfb<3.3V時，穩(wěn)壓管不會導通，分流。上升3.3V時，穩(wěn)壓管進入穩(wěn)壓狀況，電容C7開端充電分流，減小后續(xù)Vfb的上升斜率。C。在431的K-A端并聯(lián)一個電容(C11)，電源發(fā)動時，C11電壓較低，并由光耦二極管和431的偏置電阻R10進行充電。這樣光耦就有較大電流轉過，使光耦光敏管阻抗較低而分流，Vfb將緩慢上升，如C線所示。R10×C11影響充電時刻，也就影響輸出的上升時刻。
注意點：
①添加反應腳電容(包含穩(wěn)壓管串電容)，對處理超大容性負載問題效果較?。?/span>
②增大峰值電流限流點I_limit，一起也添加了穩(wěn)態(tài)下的OCP點。需求在容性負載，輸入最低情況下查看變壓器是否會飽滿；
③假如要堅持限流點，須使R10×C11更大，但在超大容性負載(10000uF)情況下，或許會添加5Vsb的上升時刻超越20mS，此法需求查看動態(tài)呼應是否受太大影響；
④431的偏置電阻R10太小，431并聯(lián)的C11要更大；
⑤為了確保上升時刻，增大OCP點和增大R10×C11辦法或許要一起運用。
十、空載、輕載輸出反跳
1、現(xiàn)象：
在輸出空載或輕載時，封閉輸入電壓，輸出(如5V)或許會呈現(xiàn)如下圖所示的電壓反跳的波形。
2、原因：
輸入關掉時，5V輸出將會下降，Vcc也跟著下降，IC中止作業(yè)，可是空載或輕載時，巨大的PC電源大電容電壓并不能快速下降，依然可以給高壓發(fā)動腳供給較大的電流使得IC從頭發(fā)動，5V又從頭輸出，反跳。
3、處理辦法：
在發(fā)動腳串入較大的限流電阻，使得大電容電壓下降到依然比較高的時候也缺乏以供給足夠的發(fā)動電流給IC。將發(fā)動接到整流橋前，發(fā)動不受大電容電壓影響。輸入電壓關斷時，發(fā)動腳電壓可以敏捷下降。
