Das Schaltnetzteil ist eine Stromversorgung, die moderne Energietechnik einsetzt, um das Ein- und Ausschaltzeitverhältnis des Schalttransistors zu steuern und so eine stabile Ausgangsspannung zu erhalten. Das Schaltnetzteil besteht aus einer Pulsweitenmodulationssteuerung (PWM) (Metalloxid-Halbfeldeffekttransistor). Die Entwicklungsrichtung der modernen Leistungselektronik ändert sich von der traditionellen Leistungselektronik, die hauptsächlich Probleme mit Niederfrequenztechnik löst, zur modernen Leistungselektronik, die hauptsächlich Probleme mit Hochfrequenztechnik löst. Bei der Anwendung der Leistungselektronik und verschiedener Stromversorgungssysteme steht die Schaltnetzteiltechnik im Mittelpunkt. Im Folgenden finden Sie eine kurze Analyse der Schwierigkeiten bei der Fehlersuche in Schaltnetzteilen.
Was sind die Schwierigkeiten bei der Fehlersuche in Schaltnetzteilen? Antworten auf die acht am häufigsten gestellten Fragen
Inhaltsübersicht
1. Phänomen der Sättigung des Transformators
Beim Anfahren unter hoher oder niedriger Eingangsspannung (einschließlich leichter Last, schwerer Last, kapazitiver Last), Ausgangskurzschluss, dynamischer Last, hoher Temperatur usw. steigt der Strom durch den Transformator (und die Schaltröhre) nichtlinear an. Wenn dieses Phänomen auftritt, kann der Spitzenwert des Stroms nicht vorhergesagt und kontrolliert werden, was zu einer Stromüberlastung und einer daraus resultierenden Überspannungsbeschädigung der Schaltröhre führen kann.
Es ist leicht, Sättigungssituationen zu erzeugen:
1) Die Induktivität des Transformators ist zu groß;
2) Zu wenige Umdrehungen;
3) Der Sättigungsstrompunkt des Transformators ist kleiner als der maximale Stromgrenzpunkt des ICs;
4) Kein Sanftanlauf.
Lösung:
1) Reduzieren Sie den Strombegrenzungspunkt des ICs;
2) Verstärken Sie den Sanftanlauf, damit die Stromhüllkurve durch den Transformator langsamer ansteigt.
2. Vds ist zu hoch
Belastungsanforderungen für Vds:
Unter den ungünstigsten Bedingungen (höchste Eingangsspannung, maximale Last, höchste Umgebungstemperatur, Einschalt- oder Kurzschlusstest) sollte der Höchstwert von Vds 90% der Nenndaten nicht überschreiten.
Möglichkeiten zur Verringerung von Vds:
1) Reduzieren Sie die Plattformspannung: Verringern Sie das Verhältnis der Primär- und Sekundärwindungen des Transformators;
2) Reduzieren Sie die Spitzenspannung:
a. Verringern Sie die Streuinduktivität.
Die Streuinduktivität des Transformators speichert Energie, wenn die Schaltröhre eingeschaltet wird, was der Hauptgrund für die Erzeugung dieser Spitzenspannung ist. Durch die Verringerung der Streuinduktivität kann die Spitzenspannung reduziert werden;
b. Stellen Sie den Absorptionskreislauf ein:
① TVS-Röhre verwenden;
② Verwenden Sie eine langsamere Diode, die selbst eine gewisse Energiemenge absorbieren kann (Spike);
③ Das Einfügen eines Dämpfungswiderstandes kann die Wellenform glatter machen und zur Reduzierung der EMI beitragen.
3. IC-Temperatur ist zu hoch
Ursachen und Lösungen:
1) Der interne MOSFET-Verlust ist zu groß:
Die Schaltverluste sind zu groß und die parasitäre Kapazität des Transformators ist zu groß, was zu einem großen Kreuzungsbereich zwischen dem Ein- und Ausschaltstrom des MOSFET und Vds führt. Lösung: Vergrößern Sie den Abstand zwischen den Transformatorwicklungen, um die Zwischenschichtkapazität zu verringern. Genau wie bei mehrlagig gewickelten Wicklungen ist zwischen den Lagen eine Lage Isolierband (Zwischenlagenisolierung) anzubringen.
2) Schlechte Wärmeableitung:
Ein großer Teil der Wärme des ICs wird über die Stifte an die Leiterplatte und die darauf befindliche Kupferfolie abgegeben. Die Fläche der Kupferfolie sollte so weit wie möglich vergrößert und mehr Lot aufgetragen werden.
3) Die Lufttemperatur um den IC ist zu hoch:
Der IC sollte an einem Ort mit gleichmäßiger Luftströmung stehen und von zu heißen Teilen ferngehalten werden.
4. Kein Anfahren im Leerlauf oder bei geringer Last möglich
Ein Phänomen:
Er kann weder im Leerlauf noch bei geringer Last starten, und Vcc springt wiederholt zwischen der Einschalt- und der Abschaltspannung hin und her.
Grund:
Bei Nulllast oder geringer Last ist die induzierte Spannung der Vcc-Wicklung zu niedrig und geht in einen wiederholten Neustartzustand über.
Lösung:
Erhöhen Sie die Anzahl der Windungen der Vcc-Wicklung, verringern Sie den Vcc-Strombegrenzungswiderstand, und fügen Sie eine entsprechende Blindlast hinzu. Wenn Sie die Anzahl der Windungen der Vcc-Wicklung erhöhen und den Vcc-Strombegrenzungswiderstand verringern, wird Vcc bei starker Belastung zu hoch. Bitte beachten Sie die Methode zur Stabilisierung von Vcc.
5. Kann nach dem Start nicht neu geladen werden
Ursachen und Lösungen:
1) Vcc ist bei starker Belastung zu hoch
Bei starker Belastung ist die durch die Vcc-Wicklung induzierte Spannung hoch, wodurch Vcc zu hoch wird und den OVP-Punkt des ICs erreicht, wodurch der Überspannungsschutz des ICs ausgelöst wird und keine Ausgabe erfolgt. Steigt die Spannung weiter an und übersteigt die Widerstandsfähigkeit des ICs, wird der IC beschädigt.
2) Interne Stromgrenze wird ausgelöst
a. Der Stromgrenzwert ist zu niedrig
Wenn der Strombegrenzungspunkt bei hoher Last oder kapazitiver Last zu niedrig ist, wird der durch den MOSFET fließende Strom begrenzt und ist nicht ausreichend, was zu einer unzureichenden Leistung führt. Die Lösung besteht darin, den Widerstand des Strombegrenzungsstifts zu erhöhen und den Strombegrenzungspunkt anzuheben.
b. Die aktuelle Steigung ist zu groß
Wenn die Steigung zu groß ist, wird der Spitzenwert des Stroms größer, was leicht zum Auslösen des internen Strombegrenzungsschutzes führt. Die Lösung besteht darin, die Induktivität zu erhöhen, ohne den Transformator zu sättigen.
6. Hohe Standby-Eingangsleistung
Ein Phänomen:
Vcc ist im Leerlauf oder bei geringer Last nicht ausreichend. In diesem Fall ist die Eingangsleistung zu hoch und die Ausgangswelligkeit bei Nulllast oder geringer Last zu groß.
Grund:
Der Grund, warum die Eingangsleistung zu hoch ist, liegt darin, dass der IC bei unzureichender Vcc in einen wiederholten Startzustand übergeht und häufig eine hohe Spannung benötigt, um den Vcc-Kondensator aufzuladen, was zu Verlusten in der Startschaltung führt. Wenn zwischen dem Startpin und der Hochspannung ein Widerstand in Reihe geschaltet ist, ist die Leistungsaufnahme des Widerstands zu diesem Zeitpunkt größer, so dass der Leistungspegel des Startwiderstands ausreichend sein muss. Der Leistungs-IC ist nicht in den Burst-Modus eingetreten oder er ist in den Burst-Modus eingetreten, aber die Burst-Frequenz ist zu hoch, die Schaltzeiten sind zu lang und der Schaltverlust ist zu groß.
Lösung:
Passen Sie die Rückkopplungsparameter an, um die Rückkopplungsgeschwindigkeit zu verringern.
7. Die Kurzschlussleistung ist zu groß
Ein Phänomen:
Wenn der Ausgang kurzgeschlossen ist, ist die Eingangsleistung zu groß und Vds ist zu hoch.
Grund:
Wenn der Ausgang kurzgeschlossen ist, gibt es viele sich wiederholende Impulse und der Spitzenwert des Schalterstroms ist sehr groß. Dies führt dazu, dass die Eingangsleistung zu groß ist und der Schaltstrom zu viel Energie in der Streuinduktivität speichert, wodurch Vds beim Ausschalten des Schalters hoch ist. Es gibt zwei Möglichkeiten, dass der Schalter nicht mehr funktioniert, wenn der Ausgang kurzgeschlossen ist:
1) Das Auslösen von OCP kann die Schalthandlung sofort beenden
a. Lösen Sie das OCP des Rückkopplungspins aus;
b. Der Schaltvorgang wird gestoppt;
c.Vcc fällt auf die Abschaltspannung des IC;
d.Vcc steigt wieder auf die IC-Einschaltspannung an und startet neu.
2) Interne Strombegrenzung auslösen
In diesem Fall ist das verfügbare Tastverhältnis begrenzt, und der Schaltvorgang wird gestoppt, indem Vcc auf die untere UVLO-Grenze fällt. Die Vcc-Abfallzeit ist jedoch länger, d. h. der Schaltvorgang wird länger aufrechterhalten, und die Eingangsleistung ist größer.
a. Interne Strombegrenzung auslösen, Tastverhältnis ist begrenzt;
b.Vcc fällt auf die Abschaltspannung des IC;
c. Der Schaltvorgang wird beendet;
d.Vcc steigt wieder auf die IC-Einschaltspannung an und startet neu.
8. Rückprall bei Leerlauf und leichter Last
Ein Phänomen:
Wenn der Ausgang unbelastet oder leicht belastet ist und die Eingangsspannung ausgeschaltet wird, kann der Ausgang (z. B. 5 V) einen Spannungssprung aufweisen, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
Grund:
Wenn der Eingang ausgeschaltet wird, sinkt die 5-V-Ausgangsspannung, Vcc sinkt ebenfalls, und der IC funktioniert nicht mehr. Wenn jedoch keine oder nur eine geringe Last vorhanden ist, kann die Spannung des riesigen PC-Stromversorgungskondensators nicht schnell abfallen, und er kann immer noch eine große Spannung an den Hochspannungs-Startpin liefern. Der Strom veranlasst den IC zum Neustart, 5 V werden wieder ausgegeben, und er springt.
Lösung:
Schalten Sie einen größeren Strombegrenzungswiderstand in Reihe mit dem Startup-Pin, damit die Spannung des großen Kondensators, wenn sie auf einen relativ hohen Wert abfällt, nicht ausreicht, um den IC mit einem ausreichenden Startstrom zu versorgen. Schließen Sie den Einschaltwiderstand vor der Gleichrichterbrücke an, dann wird der Einschaltvorgang nicht durch die Spannung des großen Kondensators beeinträchtigt. Wenn die Eingangsspannung abgeschaltet wird, kann die Spannung am Einschaltstift schnell abfallen.
