單端反激式開關電源電路調試

問題總結

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解決MOS管溫升過高問題

以講解實例為例，實際調試中發現主要的發熱源是MOS管芯片、高頻變壓器、

輸出二極管。

針對MOS管芯片，實際調試中發現，溫升達到了45度，由于TOP246YN提供了兩種開關頻率，132KHZ和66KHZ，通過改變開關頻率為66KHz時，發現效果不明顯，于是主要從MOS管的導通損耗入手，將MOS管換成更低RDS的TOP247YN，然后設置降低外部限流點大小后，發現溫升有明顯改善，最后再適當加大了外部散熱片散熱面積，最終MOS管溫升控制在了25度左右

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02

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解決輸出整流管溫升過高問題

仍然以本主題帖講解實例為例，調試中發現輸出二極管，溫升達到了42度，由于第一次樣機使用的是TO220封裝的MUR1060二極管，導通壓降約1.1V，后來改為導通壓降約0.7~0.8V左右的MBR10200，再將TO220散熱片改為寬體的散熱片，輸出整流管溫升等到明顯改善，最終輸出整流管溫升控制在了22度左右

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03

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解決上電時輸出過沖幅度太大的問題

在測試輸出過沖幅度指標時，發現上電時輸出過沖幅度有點大，超出了后級供電模塊的安全電壓，分析原因可能是系統反饋環路的動態響應太慢造成的，于是從TL431反饋環路入手，通過改變TL431反饋環路中的零極點位置及大小，可以明顯改善上電時輸出過沖幅度太大的問題。改善后，輸出電壓平穩上升至輸出電壓大小后穩定輸出，我過沖現象

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04

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解決輸出電壓100HZ工頻紋波太大的問題

測試輸出電源紋波時，發現100HZ工頻紋波比較大，進行了以下試驗：

1.增大輸出電解電容容量，選用更小ESR的電解電容，測試結果無明顯改善；

2.增大輸入電解電容的容量，測試結果無明顯改善；

3.增加反饋環路的直流增益，以增加低頻段增益，測試結果無明顯改善；

4.在輸出電壓地和機殼地之間接一個103大小的Y電容（機殼地接大地），測試結果100HZ工頻紋波得到明顯改善，基本上可以控制在輸出電壓的0.5%~1%；

解決高頻變壓器溫升過高問題

測試時變壓器溫升時，發現變壓器表面的溫升達到了50度，這樣一來很難滿足85度工作環境下的應用需求，進行了以下試驗：

1.更換磁芯材料，最初選用的是PC40材質的磁芯材料，后更換了PC44材質的磁芯材料，測試結果有輕微改善；

2.為了減小趨膚效應帶來的影響，增加了繞組并饒的股數，測試結果有輕微改善；

3.PCB板上變壓器的焊接引腳全部加大銅皮表面積并露銅處理，測試結果改善不明顯，但有輕微改善；

4.PCB板上變壓器下方開槽處理，增加變壓器上下空氣對流速度，測試結果改善不明顯，但有輕微改善；

經過以上綜合處理后，變壓器溫升得到一定蓋上，現基本上能控制在40度左右；

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06

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提高開關電源效率問題

測試電源效率時，發現效率為85.3%，雖然這樣的效率已經可以適合產品應用了，本著精益求精的原則，做了一下試驗：

1.反饋比例分壓電阻最初用的37.4K和3.19K，現在保持分壓不變，改為73.2K,6.19K;

2.去掉了電源輸出指示燈電路；

3.再不影響環路穩定性的前提下，適當減小環路直流增益；

4.輸出二極管采用低壓降，高反向耐壓的快恢復二極管，同時在保證二極管反向耐壓的前提下去掉了輸出二極管兩端的RC吸收電路；

5.合理調試初級繞組的RCD鉗位電路參數，避免不必要的能量吸收；

經過以上試驗后，電源效率有所改善，目前已提高到了87.6%。

解決變壓器高頻嘯叫問題

在進行各種理論計算完成后，就開始聯系打樣變壓器，為了方便調試中對變壓器參數進行改裝，特意聯系了供應商打樣了兩種規格的變壓器：一種浸過絕緣漆的，一種不做浸漆處理。調試中發現工作過程中電源板有幾KZ左右的高頻嘯叫聲，進行了以下試驗：

1.調試反饋環路參數，確認環路參數設計合理，調試過程中高頻嘯叫聲一直存在；

2.測試MOS管開關DS波形及輸出波形，以確認設計參數是否合理；

3.將部分陶瓷電容全部更換為插件點解電容，以排除陶瓷電容的壓電效應產生的嘯叫；

4.更換浸漆處理和未做浸漆處理的變壓器；

5.改變MOS管開關頻率，嘯叫聲有所改善，但無法徹底解決；

經過以上試驗發現，更換浸漆處理過的變壓器后，嘯叫聲基本上沒有了，初步判定是由于變壓器線圈的高頻振蕩引起的嘯叫