基于次級穩(wěn)壓反激的開關(guān)電源異常狀況分析

對于電源工程師來說，掌握開關(guān)電源相關(guān)基本原理是作為電源工程師的基本要求。能夠根據(jù)這些原理及相關(guān)公式來設(shè)計(jì)電源產(chǎn)品成為了步入電源行業(yè)的必備能力。經(jīng)過一段時(shí)間后，每個(gè)電源工程師都會(huì)積累一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在一次次的實(shí)戰(zhàn)中逐漸加深理解并且提高分析問題、解決問題的能力。而我們經(jīng)常會(huì)面對各種各樣的電源異常狀況，對這些問題進(jìn)行分析和解決可以加強(qiáng)工程師對電源設(shè)計(jì)的理解。其中反激的應(yīng)用最廣泛，本文就以次級穩(wěn)壓的反激電路為例來分享以下幾種異常狀況及相關(guān)分析。

實(shí)戰(zhàn)問題一：原邊Rsense電阻短路后再開機(jī)，會(huì)炸機(jī)嗎？

炸機(jī)問題可以分幾種情況，以2843系列為例，采樣電阻短接就直接使得電流環(huán)的功能失靈了，其次按照常理應(yīng)該是會(huì)進(jìn)入電壓控制的輸出反饋環(huán)路進(jìn)行穩(wěn)壓，且占空比始終開到最大。 但實(shí)際情況是去掉電流環(huán)流環(huán)路后，沒有了逐周期的電流檢測進(jìn)行矯正，電壓環(huán)路的速度是相對較慢的（無法實(shí)現(xiàn)輸入功率跟隨輸出功率的工作）。無法對電感這么大的慣性環(huán)節(jié)進(jìn)行有效調(diào)整， 所以環(huán)路震蕩，驅(qū)動(dòng)進(jìn)入無序的模式（不再是定頻的）且輸入能量過剩，電感CCM模式?；谥罢f的只有電壓環(huán)工作與炸機(jī)的關(guān)系（環(huán)路必然是震蕩的）。

1.空載情況：由于輸出負(fù)載電流時(shí)分微小，電壓環(huán)的速度相對會(huì)快一些（相對于重載），模塊可能短時(shí)間內(nèi)不炸甚至一直不炸機(jī)。

2.帶載越重，電壓環(huán)的響應(yīng)越慢，輸入能量過剩情況約嚴(yán)重! 炸機(jī)速度越快。

3.重載也不一定會(huì)燒，現(xiàn)在很多都有斜坡補(bǔ)償和高低壓補(bǔ)償，如果補(bǔ)的比較多，IC還是可以有限流功能。

實(shí)戰(zhàn)問題二：原邊RCD吸收（600V MOS），如果D掉件或者虛焊，265V滿載工作會(huì)炸嗎？

虛焊或者掉件，相當(dāng)于沒有RCD了，此時(shí)MOS的應(yīng)力會(huì)加大，一般是會(huì)超出MOS規(guī)格，使MOS工作在雪崩狀態(tài)，而且是重復(fù)性的。如果是裕量不足的馬上會(huì)炸MOS，也有可能暫時(shí)不炸，但進(jìn)一步看：在滿載狀態(tài)下持續(xù)烤機(jī)，隨著溫度的身高，MOS應(yīng)力會(huì)增加，MOS個(gè)體耐受力較弱的也會(huì)炸。

實(shí)戰(zhàn)問題三：Bulk電解拿掉能開得起來嗎？有什么影響？

把bulk電容去掉，會(huì)導(dǎo)致母線電壓不穩(wěn)定，但還是可以正常開機(jī)。影響主要有以下幾點(diǎn)：

1)從空載到滿載的過程，輸出電壓會(huì)掉電壓，主要由于在低母線電壓的時(shí)候會(huì)觸發(fā)原邊過流保護(hù)。

2)此時(shí)變壓器會(huì)飽和，可能有噪音。

3)如果啟動(dòng)電路從整流器前接，對啟動(dòng)不會(huì)有影響;如果啟動(dòng)從母線接，則會(huì)使啟動(dòng)時(shí)間更長。

4)此時(shí)效率會(huì)很差，母線電壓波動(dòng)越大效率越差。通常提高效率會(huì)采用的一招就是增大這電容。

實(shí)戰(zhàn)問題四：下面的電路圖，從原理上看是否能過安規(guī)？

電路圖

符合安規(guī)很困難。因?yàn)锳C L/N接入保險(xiǎn)后面的電路，導(dǎo)致安全距離很難符合安規(guī)要求。這里主要說明兩點(diǎn)：

1)對于做過安規(guī)的都清楚，有open/short實(shí)驗(yàn)，對于IC，任意兩個(gè)pin腳短路測試。短路后可以保護(hù)、沒輸出或者炸機(jī)，但要保證滿足以下兩點(diǎn)：

A.不能有起火、冒煙現(xiàn)象；

B.Hi-pot測試OK。上面的原理圖，當(dāng)將IC的HV pin和FB pin短路，HV的高壓會(huì)把連接到FB pin的光耦打壞。在這種情況下去測Hi-pot就會(huì)fail，存在安全隱患。那么該如何解決呢？可以在光耦的3、4 pin并穩(wěn)壓管，但要注意穩(wěn)壓管的功率大小，選型不對仍然會(huì)把光耦打壞。

2)VCC繞組串接電阻。在安規(guī)的異常測試中，比如VCC繞組抽載，如果沒有串電阻可能會(huì)有變壓器過熱問題，損壞變壓器的絕緣，導(dǎo)致Hi-pot通不過，存在安全隱患。實(shí)際中可能很多都沒加，還是建議加上，還可以承受一定壓降利于VCC電壓，也可以當(dāng)跳線用。