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反激式开关电源 带载输出电压下降
阅读: 330 |  回复: 10 楼层直达

2019/05/13 18:28:33
1
weizai1227
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LV1
士兵

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各位大神们大家好,本人由于最近项目需要开始接触反击式开关电源。项目对这个电源的需求是:输入电压Vin = 20V ~ 50.4V,输出电压Vout = 15v,输出功率4W。

为了求快,本人直接在淘宝上买了一个输入220V、输出15V /5W的模块。实物模块如下:

 图(1)

反击式开关电源 调试问题184

 图(2)

          然后自己淘宝上订做了一个同样骨架的变压器(从后面测试的波形上看砸比应该是1:1:1左右,店家说初级电感为122uh),在把它替换到模块上去。替换后如下图(3),图(4)是我根据PCB反推的原理图(主芯片是AP8012实测工作频率50Khz左右):

反击式开关电源 调试问题322

图(3)

反击式开关电源 调试问题366

图(4)

      通电后发现:在65V输入,空载情况下一切正常,但是当负载超过0.9W之后,随着负载的增加,输出电压逐渐下降,并且功率始终维持在0.9W左右。

实测变压器原边(pin2黄色)、副边(pin10紫色)、反馈边(pin4蓝色)的电压波形在不同负载情况下的情况如下:

 

一、空载状态下

反击式开关电源 调试问题557

反击式开关电源 调试问题559

二、0.5W负载状态下

反击式开关电源 调试问题575

反击式开关电源 调试问题577

 

三、0.9W负载状态下

反击式开关电源 调试问题594

反击式开关电源 调试问题596

个人分析:根据以上情况,个人认为电路的基本框架应该没有什么问题(有可能个别地方参数需要调整),之所以功率上不去,从波形上看根本原因是占空比没有调上去。在0.9W的时候占空比只有7%左右,然后再增加负载,占空比始终不变。从占空比的角度看,芯片应该还有很大的调整空间,但是至于为什么占空比加不上去,实在是想不出原因。

另外,在测试过程中,还发现一个现象。随着功率的增加,VfB(pin3)的电压从1.13V(空载)逐渐减小到接近0V(0.9W)左右。

个人结论:之所以出现这种功率上不去的情况,可能是芯片进入某种保护状态或者说是到达某种限制条件,比较有可能的是mosfet的电流限制。但是查看芯片的手册ILIM(MOS漏极峰值电流)最小值也在0.32A左右,但我在最大功率(0.9W)输出时,输入电源显示的电流在45mA左右,远远没有达到限制条件。所以感觉实在解释不通,还请各位大神指点一下。

今天再次调试时又有些新的发现,以上调试输入电压都是65V情况下的。如果降低输入电压,则最大输出功率也会相应降低(65V 0.9W,30V 0.5W左右),而且效率也比较低,最大负载时只有50%左右,轻载效率也不是很高,也没见超过85%。并且重载时,芯片有明显的发热迹象,变压器始终没有发热。

小弟是个新手,还请各位大侠帮忙指点一二。

调试记录及分析反推原理图主控芯片手册

2019/05/14 11:57:38
2
朝阳之星
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LV5
营长

你已经低于他这个产品的最低工作电压了 他怎么工作

2019/05/14 14:21:47
4
weizai1227
电源币:0 | 积分:1 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵

你是指我的输入电压低于芯片的工作电压了吗?  看手册芯片的起始工作电压不应该是14.5V吗?

2019/05/14 14:23:54
5
weizai1227
电源币:0 | 积分:1 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵

你是指我的输入电压低于芯片的工作电压了吗?  看手册芯片的起始工作电压不应该是14.5V吗?  而且我现在是65V输入的时候也不对啊 , 

另外我测试过 在空载载的时候,输入即使电压低18V,输出也还可以维持15V。

2019/05/14 12:24:11
3
h370522650
电源币:0 | 积分:4 主题帖:3 | 回复帖:14
LV2
班长
应该用3842方案改 ,我改过一个没问题16v-100v工作
2019/05/14 14:26:17
6
weizai1227
电源币:0 | 积分:1 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵

嗯 是在不行也只能换方案了 当初想用这个主要是觉得集成度高 比较省板面    

现在主要是想弄清楚我现在这个到底是哪儿不对了 感觉好像就差一步了。。,,

2019/05/14 16:41:28
7
weizai1227
电源币:0 | 积分:1 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵

       经过本人进一步测试,基本可以证实功率上不去的原因的确是因为流过MOS管的电流过大,也就是触发了芯片的过流保护。证实方法如下:

一、 求证思路

        要证实是电流过大的问题,就必须测得流过MOS管的瞬态电流(稳压电源上显示的电流应该是平均电流,而芯片限制的应该瞬态最大电   流),所以我的办法是在输入回路中串入一个小电阻(实际为3R 50W的功率电阻),然后用示波器测电阻两端的波形,测试思路框图如下:

     实测负载0.9W时波形如下:

datasheet上关于电流的参数如下:

从波形上看峰值差不多接近900mV,则峰值电流在0.3A左右,而手册上标明的最小峰值电流限制值是在0.32A,基本上是接近的。所以基本能够证明功率上不去是被电流给限制了。

   那么新的问题来了,为什么在负载这么小的情况下,电流就这么大了呢?这个最大峰值电流是由什么决定呢?

2019/05/15 09:07:35
8
Dong东
电源币:239 | 积分:6 主题帖:20 | 回复帖:826
LV8
师长
要看是哪个点顶到保护了 VCC,VCS看波形
2019/05/15 15:18:51
9
weizai1227
电源币:0 | 积分:1 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵
不好意思 没看懂 您说的Vcs 指的是那个地方?可以在具体一点吗?
2019/05/17 15:41:24
10
snty2006
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:9
LV2
班长
你输入是直流,输出功率也不大,可以用LDO(三端稳压器)来做啊,便宜简单又可靠
2019/05/21 09:02:58
11
weizai1227
电源币:0 | 积分:1 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵
这个我知道   项目要求输入输出必须隔离  而且板面也比较紧张
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