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小窍门:AC-DC电源模块故障排查

  以高集成度、高可靠性、简化设计等多重优势,受到许多产品设计者的青睐,但其容易上手,操作简单的优点使许多产品设计者在使用中出现一些问题,因此本文就从这些角度出发,通过分析

  由于客户使用的电源外围器件不合适、元件有损伤、使用电磁环境恶劣或者误操作等,都有可能导致模块在通电后没有输出电压或者直接损坏。

  (1)输出引脚焊接错误或者客户PCB残留锡渣导致输出短路,使模块处于短路保护状态。建议按照模块丝印图正确焊接引脚或清洗PCB,排除短路状态后,重新上电即可恢复正常。

  (2)输入外接的保险丝FUSE损坏,排查模块输入前置电路是否存在短路情况,其次检查保险丝规格是否太小。建议按照规格书推荐规格选用保险丝。

  (3)客户使用电压环境不稳定,存在输入电压过大的可能,使模块启动瞬间损坏。建议按照规格书要求的范围给模块供电。

  (4)模块启动瞬间,存在较大的浪涌电流,使模块直接启动瞬间损坏。建议按照规格书上推荐的防护电路在模块前端加浪涌抑制电路。

  (1)电源模块输出端通常推荐增加一定的滤波电容,但在使用过程中,由于认识不足等原因,使用了过大的输出滤波电容。

  如图2中的电路(a)所示,一个3W的模块,输出使用了2000uF的电容,而通过查阅产品手册了解到,建议模块最大输出电容为800uF。输出电容过大可能导致启动不良或者输出电压偏低。建议模块外接的输出电容容值不大于产品手册规定的最大容性负载。

  (2)客户在使用模块时,未准确估算出所需的电源模块功率,使模块处于超载启动或超载工作状态。

  如图4中ZY0JGBxxP-10W系列电源模块所示,模块的额定功率为10W即模块使用的功率范围不能超过10W,否则可能会导致模块启动不良,或者输出电压偏低。建议改用更大功率的电源模块或者减轻使用负载。

  开关电源输出不是纯正的直流电压,里面有些交流成分即纹波和噪声。噪声的产品原因有两种,一种是开关电源自身产生的,另一种是外接电磁场的干扰(EMI),它能通过辐射或者电源线输入开关电源。由于开关电源品种繁多,每个电源制造商都有自己的测量标准。所以示波器带宽选择不一致,或者测试方法不一样都有可能导致测得的结果不同。建议示波器带宽选择20MHz,然后按照图5要求的方法进行测量。

  电源是一种电能转换设备,在转换过程中本身需要消耗一些电能,而这些电能则被转化为热量释出,而电子元件工作的稳定性与老化速度是和环境温度息息相关的。因此使用不当会导致模块不能正常工作或者工作一段时间后损坏。

  图6 降额曲线)a.温升过高,模块输出电压间歇性震荡,发生过温度保护现象。

  建议环境温度过高时,需严格按照产品手册中的降额曲线操作,或者选用更大功率的电源模块。

  建议环境温度较低时,需严格按照产品手册中的降额曲线.具有CE标示的产品,是否装机于其他系统内,一定能符合EMC要求?

  不一定,一般电源供应器安置在系统的位置、线组的安排与系统接地设计等均会造成某种程度的影响。相同的电源供应器,在不同的使用环境或应用往往会有不同的结果。如果模块不满足EMC要求或者模块与客户的系统相互干扰,建议适当调整模块与敏感器件的距离并采取屏蔽措施,并按照数据手册外接推荐的EMC防护电路。

  一般认为电解电容随着环境温度升高10℃,而寿命缩小一半,而电解电容又是AC-DC


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