開(kāi)關(guān)電源調(diào)試是指根據(jù)設(shè)計(jì)的輸入輸出規(guī)格對(duì)其電器性能、保護(hù)功能等進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試開(kāi)關(guān)電源主要調(diào)試低壓高壓工作狀態(tài)、輸出電壓是否穩(wěn)定、帶載能力等。在電力電子領(lǐng)域，開(kāi)關(guān)電源以其高效率、小體積等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。然而，開(kāi)關(guān)電源的調(diào)試工作卻是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的任務(wù)。

在調(diào)試前，首先需要檢查開(kāi)關(guān)電源的所有元件是否已正確安裝，焊接點(diǎn)是否牢固，以及是否有短路或斷路現(xiàn)象。此外，還應(yīng)準(zhǔn)備必要的調(diào)試工具和儀器，如萬(wàn)用表、示波器等，并確保這些工具處于良好的工作狀態(tài)。

(1)輸入電壓調(diào)整：根據(jù)開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)要求，調(diào)整輸入電壓至規(guī)定范圍，并觀察電源的工作狀態(tài)。

(2)輸出電壓調(diào)整：通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的電位器或其他相關(guān)元件，使輸出電壓達(dá)到預(yù)定值。在此過(guò)程中，需密切關(guān)注輸出電壓的穩(wěn)定性。

(3)負(fù)載調(diào)整：在輸出端接入不同負(fù)載，觀察開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓和電流變化，以確保其在各種負(fù)載條件下均能正常工作。

在電子設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中，開(kāi)關(guān)電源的調(diào)試是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。然而，在這個(gè)過(guò)程中，常常會(huì)遇到一些問(wèn)題。今天，我們就來(lái)盤點(diǎn)一下開(kāi)關(guān)電源調(diào)試時(shí)最常見(jiàn)的 10 個(gè)問(wèn)題，希望能對(duì)您有所幫助。

問(wèn)題一：輸出電壓不穩(wěn)定

輸出電壓不穩(wěn)定是開(kāi)關(guān)電源調(diào)試中最常見(jiàn)的問(wèn)題之一。這可能是由于反饋回路故障、輸入電壓波動(dòng)、負(fù)載變化過(guò)大或者電源內(nèi)部元件參數(shù)漂移等原因引起。解決這個(gè)問(wèn)題需要檢查反饋回路的元件是否正常，優(yōu)化輸入濾波電路，以及合理設(shè)計(jì)負(fù)載匹配。

問(wèn)題二：輸出紋波過(guò)大

輸出紋波過(guò)大可能會(huì)影響到電子設(shè)備的正常工作。造成這一問(wèn)題的原因可能是濾波電容容量不足、電感參數(shù)不合適、開(kāi)關(guān)頻率設(shè)置不當(dāng)或者 PCB 布線不合理?？梢酝ㄟ^(guò)增加濾波電容容量、優(yōu)化電感參數(shù)、調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率以及改善 PCB 布線來(lái)解決。

問(wèn)題三：電源效率低下

電源效率低下會(huì)導(dǎo)致能源浪費(fèi)和發(fā)熱問(wèn)題。這可能是由于開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通損耗過(guò)大、磁性元件損耗過(guò)高、驅(qū)動(dòng)電路損耗大或者控制策略不合理等原因造成。解決方法包括選用低導(dǎo)通電阻的開(kāi)關(guān)管、優(yōu)化磁性元件設(shè)計(jì)、提高驅(qū)動(dòng)電路效率以及改進(jìn)控制算法。

問(wèn)題四：電磁干擾(EMI)超標(biāo)

EMI 超標(biāo)會(huì)對(duì)周圍的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響其正常運(yùn)行。開(kāi)關(guān)電源中的高頻開(kāi)關(guān)動(dòng)作是 EMI 的主要來(lái)源?？梢酝ㄟ^(guò)合理布局 PCB、添加 EMI 濾波器、優(yōu)化變壓器設(shè)計(jì)以及采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)來(lái)降低 EMI。

問(wèn)題五：過(guò)流保護(hù)失效

過(guò)流保護(hù)失效可能會(huì)導(dǎo)致電源和負(fù)載損壞。這可能是由于過(guò)流檢測(cè)電路故障、保護(hù)閾值設(shè)置不當(dāng)或者保護(hù)電路響應(yīng)速度慢等原因引起。需要檢查過(guò)流檢測(cè)電路的元件，合理設(shè)置保護(hù)閾值，并提高保護(hù)電路的響應(yīng)速度。

問(wèn)題六：過(guò)熱問(wèn)題

過(guò)熱會(huì)影響電源的可靠性和壽命。造成過(guò)熱的原因可能是功率器件散熱不良、工作電流過(guò)大、環(huán)境溫度過(guò)高等?？梢酝ㄟ^(guò)增加散熱片面積、改善散熱風(fēng)道、降低工作電流或者加強(qiáng)通風(fēng)散熱來(lái)解決。

問(wèn)題七：?jiǎn)?dòng)困難

電源啟動(dòng)困難可能是由于啟動(dòng)電路故障、輸入電容充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、軟啟動(dòng)電路失效或者控制芯片工作異常等原因?qū)е?。需要檢查啟動(dòng)電路的元件，優(yōu)化輸入電容參數(shù)，檢查軟啟動(dòng)電路以及更換有問(wèn)題的控制芯片。

問(wèn)題八：空載輸出電壓異常

在空載狀態(tài)下，輸出電壓異?？赡苁怯捎诜答伝芈吩诳蛰d時(shí)工作異常、變壓器次級(jí)繞組漏電或者輸出端存在寄生電容等原因造成?？梢詸z查反饋回路在空載時(shí)的工作狀態(tài)，修復(fù)變壓器漏電問(wèn)題，以及減小輸出端的寄生電容。

問(wèn)題九：負(fù)載調(diào)整率差

負(fù)載調(diào)整率差會(huì)導(dǎo)致輸出電壓隨負(fù)載變化而大幅波動(dòng)。這可能是由于反饋回路的增益不足、輸出濾波電容容量不夠或者電源的內(nèi)阻過(guò)大等原因引起。可以通過(guò)增加反饋回路的增益、增大輸出濾波電容容量以及降低電源內(nèi)阻來(lái)解決。

問(wèn)題十：短路保護(hù)問(wèn)題

短路保護(hù)功能失效可能無(wú)法在電源輸出短路時(shí)及時(shí)保護(hù)電源和負(fù)載。這可能是由于短路檢測(cè)電路故障、保護(hù)動(dòng)作閾值設(shè)置不合理或者保護(hù)電路響應(yīng)不及時(shí)等原因造成。需要檢查短路檢測(cè)電路，合理設(shè)置保護(hù)動(dòng)作閾值，并提高保護(hù)電路的響應(yīng)速度。接下來(lái)，我們將對(duì)開(kāi)關(guān)電源調(diào)試中的難點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要剖析，以期為相關(guān)人員提供有價(jià)值的參考。在高壓或低壓輸入下開(kāi)機(jī)，包括輕載、重載、容性負(fù)載等情況，以及輸出短路、動(dòng)態(tài)負(fù)載、高溫等環(huán)境下，變壓器和開(kāi)關(guān)管中的電流可能呈現(xiàn)非線性增長(zhǎng)。這種現(xiàn)象下，電流峰值變得難以預(yù)知和控制，可能導(dǎo)致電流過(guò)應(yīng)力，進(jìn)而引發(fā)開(kāi)關(guān)管過(guò)壓而損壞。

容易產(chǎn)生變壓器飽和的情況包括：變壓器感量過(guò)大、圈數(shù)過(guò)少、變壓器的飽和電流點(diǎn)低于IC的最大限流點(diǎn)，以及缺乏軟啟動(dòng)功能。針對(duì)這些問(wèn)題，可以采取降低IC限流點(diǎn)、加強(qiáng)軟啟動(dòng)等措施，以確保通過(guò)變壓器的電流能夠緩慢上升。在最惡劣條件下，如最高輸入電壓、最大負(fù)載、最高環(huán)境溫度以及電源啟動(dòng)或短路測(cè)試時(shí)，Vds的最大值不應(yīng)超過(guò)其額定規(guī)格的90%。為了降低Vds，可以嘗試減小平臺(tái)電壓，這通常涉及調(diào)整變壓器原副邊圈數(shù)比。此外，還可以通過(guò)減小尖峰電壓來(lái)降低Vds，這可以通過(guò)減小變壓器漏感、調(diào)整吸收電路(如使用TVS管、較慢速的二極管或插入阻尼電阻)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

IC溫度過(guò)高可能由于內(nèi)部MOSFET損耗過(guò)大、散熱不良或IC周圍空氣溫度過(guò)高所致。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以增加變壓器繞組的距離以減小層間電容，或者改善散熱條件，例如增加銅箔面積并上更多的焊錫。同時(shí)，確保IC處于空氣流動(dòng)暢順的地方，遠(yuǎn)離其他高溫零件。

當(dāng)電源處于空載或輕載狀態(tài)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)法啟動(dòng)的情況，表現(xiàn)為Vcc電壓在啟動(dòng)電壓和關(guān)斷電壓之間反復(fù)跳動(dòng)。這通常是由于空載或輕載時(shí)Vcc繞組的感應(yīng)電壓太低所致。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以嘗試增加啟動(dòng)電路的靈敏度或調(diào)整相關(guān)參數(shù)來(lái)解決。

啟動(dòng)后無(wú)法加重載，原因及解決辦法：Vcc在重載時(shí)過(guò)高，在重載情況下，Vcc繞組感應(yīng)電壓升高，導(dǎo)致Vcc過(guò)高并觸發(fā)IC的過(guò)壓保護(hù)，從而引起無(wú)輸出。為防止電壓進(jìn)一步升高損壞IC，需采取措施。

內(nèi)部限流被觸發(fā)

a. 限流點(diǎn)設(shè)置過(guò)低

在重載或容性負(fù)載時(shí)，若限流點(diǎn)設(shè)置過(guò)低，MOSFET的電流將受到限制，導(dǎo)致輸出不足。為解決此問(wèn)題，應(yīng)增大限流腳電阻，提高限流點(diǎn)。

b. 電流上升斜率過(guò)大

電流上升斜率過(guò)大可能觸發(fā)內(nèi)部限流保護(hù)。為避免此情況，可在不飽和變壓器的前提下增加感量。待機(jī)輸入功率大現(xiàn)象：在空載或輕載時(shí)，Vcc不足導(dǎo)致輸入功率過(guò)高和輸出紋波過(guò)大。原因：Vcc不足會(huì)使IC頻繁啟動(dòng)，高壓給Vcc電容充電，造成啟動(dòng)電路損耗。若啟動(dòng)腳與高壓間有電阻，其上功耗將增大，因此需選擇足夠功率等級(jí)的啟動(dòng)電阻。此外，電源IC未進(jìn)入Burst Mode或Burst頻率過(guò)高也可能導(dǎo)致問(wèn)題。

解決辦法：調(diào)節(jié)反饋參數(shù)以降低反饋速度。短路功率過(guò)大，輸出短路時(shí)，輸入功率過(guò)大和Vds過(guò)高。輸出短路時(shí)重復(fù)脈沖多且開(kāi)關(guān)管電流峰值大，導(dǎo)致輸入功率過(guò)大。過(guò)大的開(kāi)關(guān)管電流在漏感上存儲(chǔ)過(guò)多能量，關(guān)斷時(shí)引起Vds升高。此外，短路時(shí)可能觸發(fā)OCP或內(nèi)部限流保護(hù)使開(kāi)關(guān)管停止工作。根據(jù)具體情況采取相應(yīng)措施，如觸發(fā)OCP進(jìn)行保護(hù)或調(diào)整內(nèi)部限流設(shè)置。

空載、輕載時(shí)的輸出反跳現(xiàn)象，現(xiàn)象描述：在輸出空載或輕載狀態(tài)下，當(dāng)輸入電壓被關(guān)閉時(shí)，輸出電壓(例如5V)出現(xiàn)。原因分析：關(guān)閉輸入電壓后，5V輸出開(kāi)始下降，同時(shí)Vcc也隨之降低。一旦Vcc降至IC的關(guān)閉電壓以下，IC將停止工作。然而，在空載或輕載條件下，電源中的大電容電壓下降速度較慢，它仍然能夠?yàn)楦邏簡(jiǎn)?dòng)腳提供足夠的電流，從而觸發(fā)IC重新啟動(dòng)，導(dǎo)致5V輸出再次出現(xiàn)，形成反跳。