【導讀】本文簡(jiǎn)述了開(kāi)關(guān)電源應用常見(jiàn)問(wèn)題中的輸出異常問(wèn)題,并簡(jiǎn)要分析了問(wèn)題產(chǎn)生的原因,同時(shí)給出了對應的驗證方法和解決及預防的辦法,以減少電源在不同應用中產(chǎn)生輸出異常的可能,提升系統可靠性。
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(wèn)題:
(1) 標稱(chēng)是24V的電源,測試時(shí)候為什么不是24V呢?
(2) 電源標稱(chēng)的紋波噪聲等參數,實(shí)測為什么會(huì )超過(guò)手冊標稱(chēng)值呢?
(3) 輸入電壓正常,工作一時(shí)間以后,輸出怎么沒(méi)了呢?
……
對此,本文將對常見(jiàn)的輸出異常問(wèn)題進(jìn)行梳理,分析其原因并給出相應的解決方案。
常見(jiàn)的輸出異?,F象
電源作為用電設備必不可少的一個(gè)核心部件,我們通常希望它穩定可靠、高精度、高性能,這些指標我們能從其技術(shù)手冊上查詢(xún)得到。但是我們在實(shí)驗室或實(shí)際應用中測試的時(shí)候,常常會(huì )發(fā)現測試參數與標稱(chēng)參數不符。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格;
3、持續工作一段時(shí)間后無(wú)輸出;
當我們遇到這些問(wèn)題時(shí),該如何分析、確認并排除問(wèn)題呢?接下來(lái)我們將對問(wèn)題逐個(gè)進(jìn)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(gè):
1)誤觸到可調電阻:
判斷方法:可用萬(wàn)用表直接測量輸出端子電壓,判斷是否為標準輸出電壓;
解決辦法:可按照標簽紙上的方向旋轉可調電阻,適當調高輸出電壓,以滿(mǎn)足實(shí)際需求;
2)客戶(hù)負載到電源之間線(xiàn)路距離過(guò)長(cháng),輸出線(xiàn)損過(guò)大
判斷方法:測試對比電源輸出端電壓和客戶(hù)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(xiàn);
2、輸出紋波噪聲超出規格
通常,輸出紋波噪聲超出規格有三個(gè)有原因:
1)地線(xiàn)環(huán)引入高頻信號干擾,示波器帶寬設置較大
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(xiàn)方法;
解決辦法:使用正確的測試方法,不恰當的測試方法會(huì )使得測試失真,導致結果誤判等等問(wèn)題。通常在紋波噪聲測試的時(shí)候我們會(huì )進(jìn)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(kāi)關(guān)噪聲的頻率也大部分在5MHz以下,因此在測試的過(guò)程中,建議將帶寬限制在20MHz內,這樣才可以確保所測試到的是真實(shí)的電源產(chǎn)生的紋波噪聲。同時(shí)在測試時(shí),為避免示波器的供電電源的地線(xiàn)上會(huì )引入干擾,建議將示波器電源線(xiàn)上的地腳剪掉。
常規的測試方法為平行線(xiàn)測試法和靠測法,平行線(xiàn)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:
相對于常規的甩線(xiàn)測試,靠測法主要是減小了地線(xiàn)環(huán)的面積,避免在測試的過(guò)程中在地線(xiàn)環(huán)路中耦合到干擾,影響了測試結果。主要的方法是像圖中所述,將地線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)/輸入地--輸出地短接,排查后端負載板是否存在負極接地點(diǎn);
解決辦法:不建議客戶(hù)把隔離電源模塊N線(xiàn)/輸入地--輸出地共接,如果實(shí)際應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(méi)有要求情況下可以共地使用;
3)電源模塊附近有大功率、強干擾設備或部件
解決辦法:
a、客戶(hù)系統布局將電源模塊遠離大功率設備;
b、電源模塊前端加濾波外圍電路;
c、電源模塊輸出端引線(xiàn)縮短以減少噪聲耦合,有條件必要時(shí)可用金屬殼屏蔽外界干擾;
3、持續工作一段時(shí)間后無(wú)輸出
持續工作一段時(shí)間后無(wú)輸出的原因,一般有兩個(gè):
1)環(huán)境溫度過(guò)高負載未進(jìn)行降額,電源工作一段時(shí)間后進(jìn)入過(guò)溫保護
判斷方法:測量實(shí)際使用產(chǎn)品的環(huán)境溫度和實(shí)際的帶載情況,與技術(shù)手冊上的降額曲線(xiàn)進(jìn)行對比;
解決辦法:a. 建議客戶(hù)使用更高功率的產(chǎn)品或者按照技術(shù)手冊上標注進(jìn)行降額以滿(mǎn)足高溫使用;
b. 電源附近的布局盡量分散,客戶(hù)系統外殼增加通風(fēng)孔,必要時(shí)強制增加散熱措施;
2)器件損壞
判斷方法:a、先目測,觀(guān)察整個(gè)不良產(chǎn)品有無(wú)燒器件,損壞器件、元器件虛漏焊等現象;
b、使用萬(wàn)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(kāi)路;
解決辦法:如發(fā)現如上a、b現象,聯(lián)系我司銷(xiāo)售人員,返廠(chǎng)檢測維修;
3)輸出指示燈不亮或者很暗
可能存在的原因:誤觸可調電阻導致輸出電壓很低,LED燈電流不夠;
判斷方法:按照便簽紙上的方向旋轉可調電阻增大輸出電壓,驗證燈是否會(huì )變亮;
解決辦法:適當調高輸出電壓,以滿(mǎn)足實(shí)際使用需求;
總結
本文簡(jiǎn)述了開(kāi)關(guān)電源應用常見(jiàn)問(wèn)題中的輸出異常問(wèn)題,并簡(jiǎn)要分析了問(wèn)題產(chǎn)生的原因,同時(shí)給出了對應的驗證方法和解決及預防的辦法,以減少電源在不同應用中產(chǎn)生輸出異常的可能,提升系統可靠性。如在使用過(guò)程中出現問(wèn)題,可與我司銷(xiāo)售或技術(shù)人員聯(lián)系,針對具體問(wèn)題提供對應解決辦法。
金升陽(yáng)以專(zhuān)業(yè)的銷(xiāo)售及技術(shù)服務(wù)團隊,服務(wù)于客戶(hù),提供售前選型、售中技術(shù)交流、售后專(zhuān)業(yè)保障,為客戶(hù)提供一站式解決方案。
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