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如何輕松解決電源模塊常見的八大故障

作者:admin 來源:不詳 發(fā)布時間:2018-01-05  瀏覽:43

  摘要:單片機(jī)復(fù)位、電腦死機(jī)、手機(jī)藍(lán)屏等生活中常見的現(xiàn)象,其實(shí)和電源模塊的供電也有著千絲萬縷的聯(lián)系,針對電源供電故障現(xiàn)象,如何定位背后問題?這里將為大家一一揭曉。

  目前,市場上電源模塊種類繁多,不同產(chǎn)品的輸入電壓、輸出功率、功能及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等都各不相同,其特點(diǎn)是可為微控制器、集成電路、數(shù)字信號處理器、模擬電路、及其他數(shù)字或模擬負(fù)載供電。電源模塊的可靠性比較高,但也可能發(fā)生故障,以下是用ZLG致遠(yuǎn)電子的DC-DC為例分析常見的八種故障。

81.png

  一、輸出電壓偏低

  電路輸入電壓過低,會使得電路不正常,如微控制器系統(tǒng)中,負(fù)載突然增大,會拉低微控制器供電電壓,造成復(fù)位。電源長時間工作在低輸入電壓情況下,電路的壽命也會有極大的影響。輸出電壓過低通常是那些原因造成的呢?

  l輸入電壓較低或功率不足;
  l輸出線路過長或過細(xì),造成線損過大;
  l輸入端的防反接二極管壓降過大;
  l輸入濾波電感過大。
  

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  解決方法:

  1)調(diào)高電壓或換用更大功率輸入電源;
  2)調(diào)整布線,增大導(dǎo)線截面積或縮短導(dǎo)線長度,減小內(nèi)阻;
  3)換用導(dǎo)通壓降小的二極管;
  4)減小濾波電感值或降低電感的內(nèi)阻。

  二、輸入電壓偏高

  輸入電壓過高,非常容易燒毀電路,帶來危害較大,哪些常見原因易造成電壓偏高呢?
  l輸出端懸空或無負(fù)載;
  l輸出端負(fù)載過輕,輕于10%的額定負(fù)載;
  l輸入電壓偏高或干擾電壓。
  解決方法:

  1)確保輸出端不小于少10%的額定負(fù)載,若實(shí)際電路工作中會有空載現(xiàn)象,就在輸出端并接一個額定功率10%的假負(fù)載;

  2)更換一個合理范圍的輸入電壓,存在干擾電壓時要考慮在輸入端并上TVS管或穩(wěn)壓管。

  三、模塊發(fā)熱嚴(yán)重

  電源模塊在電壓轉(zhuǎn)換過程中有能量損耗,產(chǎn)生熱能導(dǎo)致模塊發(fā)熱,降低電源的轉(zhuǎn)換效率,影響電源模塊正常工作,但什么情況下會造成電源模塊發(fā)熱較嚴(yán)重呢?

  l使用的是線性電源模塊;
  l負(fù)載過流;
  l負(fù)載太。贺(fù)載功率小于模塊電源輸出功率的10%,都會有可能會導(dǎo)致模塊發(fā)熱(效率太低);
  l環(huán)境溫度過高或散熱不良。
  熱成像儀觀測下的發(fā)熱電源模塊如圖2所示:
  

83.png

  解決方法:

  1)使用線性電源時要加散熱片;
  2)提高電源模塊的負(fù)載,確保不小于10%的額定負(fù)載;
  3)降低環(huán)境溫度,保持散熱良好。

  四、輸出噪聲較大

  噪聲是衡量電源模塊優(yōu)劣的一大關(guān)鍵指標(biāo),在應(yīng)用電路中,模塊的設(shè)計布局等也會影響輸出噪聲,哪些因素對輸出噪聲有較大影響呢?

  l電源模塊與主電路噪聲敏感元件距離過近;
  l主電路噪聲敏感元件的電源輸入端處未接去耦電容;
  l多路系統(tǒng)中各單路輸出的電源模塊之間產(chǎn)生差頻干擾;
  l地線處理不合理。

  ZDS2024示波器測試有較大噪聲干擾問題的電源模塊,如圖3所示:
 

84.png

  解決方法:

  1)將電源模塊盡可能遠(yuǎn)離主電路噪聲敏感元件或模塊與主電路噪聲敏感元件進(jìn)行隔離;
  2)主電路噪聲敏感元件(如:A/D、D/A或MCU等)的電源輸入端處接0.1μF去耦電容;
  3)使用一個多路輸出的電源模塊代替多個單路輸出模塊消除差頻干擾;
  4)采用遠(yuǎn)端一點(diǎn)接地、減小地線環(huán)路面積。

  五、電源模塊啟動困難

  在電源的應(yīng)用電路中,經(jīng)常會出現(xiàn)電源模塊輸出端電壓正常,輸出端就是沒有任何輸出,電源模塊也無損壞,是什么原因呢?或許是電源模塊無法啟動?

  l外接電容過大;
  l容性負(fù)載過大;
  l負(fù)載電流過大;
  l輸入電源功率不夠。

  解決方法:

  1)外接電容過大,在電源模塊啟動時向其充電較長時間,難以啟動,需要選擇合適的容性負(fù)載;
  2)容性負(fù)載過大時需可先串聯(lián)一個合適的電感;
  3)輸出負(fù)載過重是會造成啟動時間延長,選擇合適負(fù)載;
  4)換用功率更大的輸入電源。

  六、電源模塊上電后快速燒毀

  電源模塊剛上電就燒毀冒煙了,輸入端的電容炸裂,如圖4所示,是什么原因?qū)е碌哪兀?br />  

85.png

  l輸入電壓極性接反了;
  l輸入電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)稱電壓;
  l輸出端極性電容接反了;
  l輸出電路易引起短路或者外接負(fù)載在上電瞬間存在大電流。

  解決方法:
  1)接線前注意檢查或加防反接保護(hù)電路;
  2)選擇合適的輸入電壓;
  3)上電前檢查電容極性,確保正確;
  4)在電源模塊輸出端加短路保護(hù)。

  七、模塊電源損壞較快

  電源模塊用一段壞了,再換一塊沒幾天又壞了,是電源模塊質(zhì)量問題,還是使用不當(dāng)造成的?
  l輸出負(fù)載過輕使其可靠性降低所致;
  l輸出端電容過大導(dǎo)致模塊啟動時造成損壞;
  l輸入端電壓長期偏高導(dǎo)致模塊輸入端開關(guān)管損壞。

  解決辦法:

  1)確保輸出端不小于少10%的額定負(fù)載,若實(shí)際電路工作中會有空載現(xiàn)象,就在輸出端并接一個額定功率10%的假負(fù)載;
  2)選取符合電源模塊技術(shù)手冊規(guī)格的電容;
  3)選擇合適的輸入電壓。

  八、 耐壓不良

  隔離電源模塊的耐壓值高達(dá)幾千伏,但在應(yīng)用電路中,那些因素會大大降低其耐壓能力?
  l耐壓測試儀存在開機(jī)過沖;
  l選用模塊的隔離電壓值不夠;
  l維修中多次使用回流焊、熱風(fēng)槍。
  用耐壓儀測試電源模塊隔離電壓的方法如圖5所示:
  

86.png

  解決辦法:
  1)耐壓測試時電壓逐步上調(diào);
  2)選取耐壓值較高的電源模塊;
  3)焊接電源模塊時要選取合適的溫度,避免反復(fù)焊接,損壞電源模塊。
  電源模塊故障問題種類繁多,這里僅針對以上八種常見的應(yīng)用型故障問題,淺淺而談,以作拋磚引玉。

編輯:admin  最后修改時間:2018-01-05

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