【樣機(jī)芯片介紹】
本次調(diào)試的樣機(jī)主控IC為思睿達(dá)主推的成都啟臣微的CR6853B,該IC為副邊控制IC,該IC是一款高集成度,低功耗的電流模 PWM 控制芯片,該芯片適用于離線式 AC-DC 反激拓?fù)涞男」β孰娫茨K。芯片可以通過外接電阻改變工作頻率,具有低 EMI 技術(shù)、低啟動(dòng)及工作電流、輕載工作無音頻噪音、頻率可調(diào)等特點(diǎn)
【應(yīng)用】智能寵物烘干機(jī)
【樣機(jī)圖片】
【輸出規(guī)格】24V3A
【問題點(diǎn)】通電測試3000臺(tái)有48臺(tái)炸機(jī)
【調(diào)試過程】
該機(jī)型我從客戶處了解到這個(gè)機(jī)型一開始只需要高壓工作即可,后來客戶想低壓110V也工作,測試后發(fā)現(xiàn)110V帶載會(huì)重啟,于是CS電阻從0.3R減小到了0.15R,測試110V能正常工作了,但是出現(xiàn)了炸機(jī)現(xiàn)象,隨后便找到了我們。
測試后發(fā)現(xiàn)CS電阻用0.15R的情況下,高壓過流點(diǎn)高達(dá)6A,低壓110V也有5.2A,一般過流點(diǎn)我們會(huì)放在正常負(fù)載的1.2-1.3倍左右,這個(gè)過流點(diǎn)已經(jīng)是兩倍了,過流點(diǎn)放太大就會(huì)導(dǎo)致MOS啟機(jī)波形有尖刺,果然在測試該機(jī)子帶3A負(fù)載,264V啟機(jī)的MOS波形后發(fā)現(xiàn)應(yīng)力已經(jīng)超出:
于是我在確保用戶樣機(jī)在低壓也能正常工作的前提下將過流點(diǎn)減小至正常范圍,測試264V啟機(jī)波形如下:
可以看到啟機(jī)尖峰已經(jīng)沒有了,沒有尖刺之后是556V,除此之外我在測試其他波形時(shí)發(fā)現(xiàn)在任意輸入電壓,2-3A負(fù)載時(shí)會(huì)有較嚴(yán)重大小波,輕載或半載則正常,如下圖所示:
該原因也是造成炸機(jī)的罪魁禍?zhǔn)?,我首先覺得可能是環(huán)路不穩(wěn)造成的,但是試了一圈環(huán)路,將許多參數(shù)都調(diào)整了一遍都沒有解決,只有輕微改善。
在deepseek查詢相關(guān)問題后給出的回答如下:
開關(guān)電源在重載時(shí)出現(xiàn)MOS管波形大小波(波形異常)的可能原因及分析如下:
控制環(huán)路不穩(wěn)定
- 原因:反饋環(huán)路(如電壓/電流模式控制)的相位裕度或增益裕度不足,導(dǎo)致環(huán)路振蕩。
- 排查點(diǎn):
- 檢查補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)(如補(bǔ)償電容、電阻)是否合理。
- 用示波器觀察誤差放大器輸出波形是否振蕩。
- 重載時(shí)環(huán)路帶寬可能降低,需重新調(diào)整補(bǔ)償參數(shù)。
電流模式控制的斜率補(bǔ)償不足
- 原因:在電流模式控制中,當(dāng)占空比超過50%時(shí),若無足夠斜率補(bǔ)償,會(huì)引發(fā)次諧波振蕩。
- 排查點(diǎn):
- 確認(rèn)電流檢測信號(hào)的斜率補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)是否合理。
- 增大斜率補(bǔ)償量(如調(diào)整補(bǔ)償電容或電阻)。
輸入電壓問題
- 原因:輸入電壓過低或輸入電容容量不足,導(dǎo)致輸入電壓跌落,引發(fā)占空比異常波動(dòng)。
- 排查點(diǎn):
- 檢查輸入電容的容量和ESR是否滿足重載需求。
- 輸入電壓是否在規(guī)格范圍內(nèi),避免電源進(jìn)入非連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)。
MOS管驅(qū)動(dòng)異常
- 原因:驅(qū)動(dòng)信號(hào)存在振鈴、延遲或驅(qū)動(dòng)能力不足,導(dǎo)致MOS管開關(guān)不完全。
- 排查點(diǎn):
- 檢查驅(qū)動(dòng)電阻是否匹配(過大導(dǎo)致延遲,過小導(dǎo)致振鈴)。
- 確認(rèn)驅(qū)動(dòng)芯片供電電壓是否穩(wěn)定,避免因電壓跌落導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)能力下降。
- 檢查驅(qū)動(dòng)回路寄生電感是否過大(如PCB走線過長)。
功率回路寄生參數(shù)影響
- 原因:功率回路中的寄生電感(如MOS管漏極走線、變壓器漏感)或電容引起高頻振蕩。
- 排查點(diǎn):
- 優(yōu)化PCB布局,縮短高頻功率回路路徑。
- 增加RC吸收電路(Snubber)抑制尖峰和振蕩。
磁性元件飽和
- 原因:變壓器或電感在重載時(shí)因電流過大導(dǎo)致磁芯飽和,電感量驟降,電流波形畸變。
- 排查點(diǎn):
- 確認(rèn)電感量和磁芯材料是否適合重載工況。
- 用電流探頭觀察電感電流波形是否出現(xiàn)“尖峰”或“平臺(tái)”。
PCB布局問題
- 原因:高頻開關(guān)回路布局不合理(如地線分割、長走線),引入噪聲干擾。
- 排查點(diǎn):
- 確保功率回路與信號(hào)回路分離,地平面設(shè)計(jì)合理。
- 檢查關(guān)鍵信號(hào)(如驅(qū)動(dòng)、電流檢測)是否受開關(guān)噪聲干擾。
在經(jīng)過逐步排查后我發(fā)現(xiàn)該機(jī)型初級(jí)散熱片并沒有與地線相連,很有可能時(shí)散熱片沒有與地線連接對(duì)環(huán)路造成了干擾,于是我將MOS管的散熱片與大電容地連起來后發(fā)現(xiàn)波形果然恢復(fù)正常了!以下為前后對(duì)比波形:
這也與deepseek回答的最后一條基本吻合,為地線設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致的干擾,客戶一開始就沒有將散熱片接地很有可能一開始就存在這個(gè)問題,只是客戶并沒有發(fā)現(xiàn),將過流點(diǎn)放大之后對(duì)環(huán)路造成的干擾就更大了,所以此樣機(jī)除了過流點(diǎn)過大導(dǎo)致的MOS啟機(jī)尖峰外,還有環(huán)路不穩(wěn)造成炸機(jī),再全面測試一遍未發(fā)現(xiàn)問題后便把相關(guān)修改參數(shù)發(fā)給了客戶,并告知需重新改板將MOS散熱片接地。
以上便是該樣機(jī)的調(diào)試過程,如有錯(cuò)誤之處請(qǐng)指正,也歡迎大家在評(píng)論區(qū)討論一下您的看法。