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開(kāi)關(guān)電源以高集成度、高可靠性、簡(jiǎn)化設計等多重優(yōu)勢，受到許多產(chǎn)品設計者的青睞，但其容易上手，操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)使許多產(chǎn)品設計者在使用中出現一些問(wèn)題，因此本文就從這些角度出發(fā)，通過(guò)分析開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)的使用問(wèn)題以及如何排除故障進(jìn)行詳細的闡述，希望對我們的日常產(chǎn)品設計有所幫助。 1.接通輸入電壓后，模塊無(wú)輸出或者直接損壞? 由于客戶(hù)使用的電源外圍器件不合適、元件有損傷、使用電磁環(huán)境惡劣或者誤操作等，都有可能導致模塊在通電后沒(méi)有輸出電壓或者直接損壞。 圖1 電源模塊通常外接的外圍電路 (1)輸出引腳焊接錯誤或者客戶(hù)PCB殘留錫渣導致輸出短路，使模塊處于短路保護狀態(tài)。建議按照模塊絲印圖正確焊接引腳或清洗PCB，排除短路狀態(tài)后，重新上電即可恢復正常。 (2)輸入外接的保險絲FUSE損壞，排查模塊輸入前置電路是否存在短路情況，其次檢查保險絲規格是否太小。建議按照規格書(shū)推薦規格選用保險絲。 (3)客戶(hù)使用電壓環(huán)境不穩定，存在輸入電壓過(guò)大的可能，使模塊啟動(dòng)瞬間損壞。建議按照規格書(shū)要求的范圍給模塊供電。 (4)模塊啟動(dòng)瞬間，存在較大的浪涌電流，使模塊直接啟動(dòng)瞬間損壞。建議按照規格書(shū)上推薦的防護電路在模塊前端加浪涌抑制電路。 2.為什么模塊起機輸出電壓不穩定或者偏低? (1)電源模塊輸出端通常推薦增加一定的濾波電容，但在使用過(guò)程中，由于認識不足等原因，使用了過(guò)大的輸出濾波電容。 圖2 容性負載過(guò)大 如圖2中的電路(a)所示，一個(gè)3W的模塊，輸出使用了2000uF的電容，而通過(guò)查閱產(chǎn)品手冊了解到，建議模塊最大輸出電容為800uF。輸出電容過(guò)大可能導致啟動(dòng)不良或者輸出電壓偏低。建議模塊外接的輸出電容容值不大于產(chǎn)品手冊規定的最大容性負載。 圖3 容性負載典型值以及最大值 (2)客戶(hù)在使用模塊時(shí)，未準確估算出所需的電源模塊功率，使模塊處于超載啟動(dòng)或超載工作狀態(tài)。 圖4 ZY0JGBxxP-10W系列電源模塊 如圖4中ZY0JGBxxP-10W系列電源模塊所示，模塊的額定功率為10W即模塊使用的功率范圍不能超過(guò)10W，否則可能會(huì )導致模塊啟動(dòng)不良，或者輸出電壓偏低。建議改用更大功率的電源模塊或者減輕使用負載。 3.模塊紋波噪聲超過(guò)產(chǎn)品手冊標注的最大值? 開(kāi)關(guān)電源輸出不是純正的直流電壓，里面有些交流成分即紋波和噪聲。噪聲的產(chǎn)品原因有兩種，一種是開(kāi)關(guān)電源自身產(chǎn)生的，另一種是外接電磁場(chǎng)的干擾(EMI)，它能通過(guò)輻射或者電源線(xiàn)輸入開(kāi)關(guān)電源。由于開(kāi)關(guān)電源品種繁多，每個(gè)電源制造商都有自己的測量標準。所以示波器帶寬選擇不一致，或者測試方法不一樣都有可能導致測得的結果不同。建議示波器帶寬選擇20MHz，然后按照圖5要求的方法進(jìn)行測量。 圖5 噪聲測試標準 4.模塊在惡劣環(huán)境溫度下不能正常工作或者易損壞? 電源是一種電能轉換設備，在轉換過(guò)程中本身需要消耗一些電能，而這些電能則被轉化為熱量釋出，而電子元件工作的穩定性與老化速度是和環(huán)境溫度息息相關(guān)的。因此使用不當會(huì )導致模塊不能正常工作或者工作一段時(shí)間后損壞。 圖6 降額曲線(xiàn) (1)a.溫升過(guò)高，模塊輸出電壓間歇性震蕩，發(fā)生過(guò)溫度保護現象。 b.輸出紋波增大或者電源出現鼓包現象。 C.模塊損壞。 建議環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，需嚴格按照產(chǎn)品手冊中的降額曲線(xiàn)操作，或者選用更大功率的電源模塊。 (2)低溫下不能正常啟動(dòng)或者啟動(dòng)有尖峰。 建議環(huán)境溫度較低時(shí)，需嚴格按照產(chǎn)品手冊中的降額曲線(xiàn)操作。 5.具有CE標示的產(chǎn)品，是否裝機于其他系統內，一定能符合EMC要求? 不一定，一般電源供應器安置在系統的位置、線(xiàn)組的安排與系統接地設計等均會(huì )造成某種程度的影響。相同的電源供應器，在不同的使用環(huán)境或應用往往會(huì )有不同的結果。如果模塊不滿(mǎn)足EMC要求或者模塊與客戶(hù)的系統相互干擾，建議適當調整模塊與敏感器件的距離并采取屏蔽措施，并按照數據手冊外接推薦的EMC防護電路。 圖7 致遠電源模塊 6.怎么延長(cháng)AC-DC開(kāi)關(guān)電源的使用壽命? 一般認為電解電容隨著(zhù)環(huán)境溫度升高10℃，而壽命縮小一半，而電解電容又是AC-DC開(kāi)關(guān)電源不可缺少的元件，所以可以說(shuō)電解電容的壽命很大程度決定開(kāi)關(guān)電源的使用壽命。建議選用多30%輸出額定功率的模塊。例如若系統需要一個(gè)15W的電源，則建議挑選不小于20W(例如ZY0JGBxxD-20W)輸出額定功率的模塊，以此類(lèi)推可有效延長(cháng)電源的使用壽命。 |
