单端反激式开关电源电路调试相关问题总结

单端反激式开关电源电路调试

问题总结

-

01

-

解决MOS管温升过高问题

以讲解实例为例，实际调试中发现主要的发热源是MOS管芯片、高频变压器、

输出二极管。

针对MOS管芯片，实际调试中发现，温升达到了45度，由于TOP246YN提供了两种开关频率，132KHZ和66KHZ，通过改变开关频率为66KHz时，发现效果不明显，于是主要从MOS管的导通损耗入手，将MOS管换成更低RDS的TOP247YN，然后设置降低外部限流点大小后，发现温升有明显改善，最后再适当加大了外部散热片散热面积，最终MOS管温升控制在了25度左右

-

02

-

解决输出整流管温升过高问题

仍然以本主题帖讲解实例为例，调试中发现输出二极管，温升达到了42度，由于第一次样机使用的是TO220封装的MUR1060二极管，导通压降约1.1V，后来改为导通压降约0.7~0.8V左右的MBR10200，再将TO220散热片改为宽体的散热片，输出整流管温升等到明显改善，最终输出整流管温升控制在了22度左右

-

03

-

解决上电时输出过冲幅度太大的问题

在测试输出过冲幅度指标时，发现上电时输出过冲幅度有点大，超出了后级供电模块的安全电压，分析原因可能是系统反馈环路的动态响应太慢造成的，于是从TL431反馈环路入手，通过改变TL431反馈环路中的零极点位置及大小，可以明显改善上电时输出过冲幅度太大的问题。改善后，输出电压平稳上升至输出电压大小后稳定输出，我过冲现象

-

04

-

解决输出电压100HZ工频纹波太大的问题

测试输出电源纹波时，发现100HZ工频纹波比较大，进行了以下试验：

1.增大输出电解电容容量，选用更小ESR的电解电容，测试结果无明显改善；

2.增大输入电解电容的容量，测试结果无明显改善；

3.增加反馈环路的直流增益，以增加低频段增益，测试结果无明显改善；

4.在输出电压地和机壳地之间接一个103大小的Y电容（机壳地接大地），测试结果100HZ工频纹波得到明显改善，基本上可以控制在输出电压的0.5%~1%；

-

05

-

解决高频变压器温升过高问题

测试时变压器温升时，发现变压器表面的温升达到了50度，这样一来很难满足85度工作环境下的应用需求，进行了以下试验：

1.更换磁芯材料，最初选用的是PC40材质的磁芯材料，后更换了PC44材质的磁芯材料，测试结果有轻微改善；

2.为了减小趋肤效应带来的影响，增加了绕组并饶的股数，测试结果有轻微改善；

3.PCB板上变压器的焊接引脚全部加大铜皮表面积并露铜处理，测试结果改善不明显，但有轻微改善；

4.PCB板上变压器下方开槽处理，增加变压器上下空气对流速度，测试结果改善不明显，但有轻微改善；

经过以上综合处理后，变压器温升得到一定盖上，现基本上能控制在40度左右；

-

06

-

提高开关电源效率问题

测试电源效率时，发现效率为85.3%，虽然这样的效率已经可以适合产品应用了，本着精益求精的原则，做了一下试验：

1.反馈比例分压电阻最初用的37.4K和3.19K，现在保持分压不变，改为73.2K,6.19K;

2.去掉了电源输出指示灯电路；

3.再不影响环路稳定性的前提下，适当减小环路直流增益；

4.输出二极管采用低压降，高反向耐压的快恢复二极管，同时在保证二极管反向耐压的前提下去掉了输出二极管两端的RC吸收电路；

5.合理调试初级绕组的RCD钳位电路参数，避免不必要的能量吸收；

经过以上试验后，电源效率有所改善，目前已提高到了87.6%。

-

07

-

解决变压器高频啸叫问题

在进行各种理论计算完成后，就开始联系打样变压器，为了方便调试中对变压器参数进行改装，特意联系了供应商打样了两种规格的变压器：一种浸过绝缘漆的，一种不做浸漆处理。调试中发现工作过程中电源板有几KZ左右的高频啸叫声，进行了以下试验：

1.调试反馈环路参数，确认环路参数设计合理，调试过程中高频啸叫声一直存在；

2.测试MOS管开关DS波形及输出波形，以确认设计参数是否合理；

3.将部分陶瓷电容全部更换为插件点解电容，以排除陶瓷电容的压电效应产生的啸叫；

4.更换浸漆处理和未做浸漆处理的变压器；

5.改变MOS管开关频率，啸叫声有所改善，但无法彻底解决；

经过以上试验发现，更换浸漆处理过的变压器后，啸叫声基本上没有了，初步判定是由于变压器线圈的高频振荡引起的啸叫

•end•