作者:屈工有话说
电源工程师最怕什么?炸机!炸机的状况总会成为他们心里说不出的“痛”,里面昂贵的元器件如果出现炸机状况,那么在设计过程中的成本就会大幅提升。那么问题来了,开关电源炸机究竟是什么原因呢?
炸机的原因有很多,首先要做的事情就是找到问题的关键。本文我们通过案例整理了一些解决思路和要点,希望对大家有所帮助。
以下为测试样机图片:
CR6249TM样机图片
【应用】小功率电源适配器/蜂窝电话充电器/数码电源充电器/电脑和服务器辅助电源/替代线性调整器和RCC
【规格】24V1A
【控制IC】CR6249TM
关于CR6249TM
产品概述
CR6249TM是一款高性能原边检测控制的PWM开关,待机功耗小于75mW。CR6249TM内部采用了多模式控制的效率均衡技术,用于优化芯片系统待机功耗。QR控制模式提升效率,同时采用了初级电感量补偿技术和内部集成的输出线电压补偿技术,保证了芯片在批量生产过程中CC/CV输出精度,内置的全电压功率自适应补偿技术保证了系统在全电压范围(90V~264V)内输出恒定的功率。
CR6249TM集成了多种功能和保护特性,包括欠压锁定(UVLO),VDD过压 保护(OVP),软启动,过温保护(OTP),逐周期电流限制(OCP),CS 引脚悬空保护,输出短路保护,内置前沿消隐电路,输出整流二极管短路保护电路,输出过压保护电路。而且内置所有PIN脚悬空保护功能,使得芯片具有更高的可靠性。
主要特点
● 待机功耗低于75mW
● 原边检测拓扑结构,无需光耦和TL431
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
● 可编程CC/CV模式控制
● 采用多模式控制的效率均衡技术
● 高能效QR控制模式
● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 动态负载响应功能
● 内置过温度保护功能
● 内置输出短路保护功能
● 内置前沿消隐
● 启动电流和工作电流低
● VDD端过压保护和钳位保护
● 逐周期过流保护
● 内置输出整流二极管短路保护
● 内置输出过压保护功能
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
● DIP-8L绿色封装
基本应用
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 数码电源充电器
● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC
典型应用
引脚分布
引脚描述
【问题描述】
客户反映,生产过程中,部分炸机。
【解决思路】
样机炸毁的原因有很多,首先要做的事情就是找到问题点:
1、首先可以在炸毁的样机上确定哪些元器件损坏,大概哪个地方发生爆炸来大致确定问题所在。
2、再拿一台良品样机做基本的测试,把所有有可能发生的隐患都检测一遍,例如MOS及肖特基的应力安全、变压器是否磁饱和等。
3、最后再分析元器件的选型是否合理,以及工厂的生产是否有疏漏,生产的哪一步环节出现问题。
【调通要点】
经过测试发现AC264V时MOS管的应力达到630V,而MOS的最大应力只有650V,已经差不多到达临界值,继续测试。
测试开关切载瞬间MOS应力达到的最大值有662V,已经超过了MOS管的最大值650V,说明炸机很有可能是因为MOS的损坏。
猜测MOS的应力不够而产生的炸机,于是想办法改善MOS应力。经观察波形可见红色方框内的尖尖过高,说明吸收电路并未完全发挥作用,于是尝试调整吸收电路。
【最终结果】
经过改善后可以看到AC264V样机正常工作时,MOS应力在590V左右,而开机切载瞬间MOS的最大应力只有600V,留有一定余量,消除了MOS尖峰过高而导致炸机的隐患。