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单端反激电路充电器炸机的原因与对策

 

单端反激电路充电器在使用过程中炸机比例在各厂不尽相同,现以某厂炸机的原因分析大致有如下几种:

一、变压器损坏导致开关管损坏

现象:拆六个开关管损坏的充电器,三个尖峰吸收二极管D7烧糊,三个尖峰吸收二极管正常的,这六个变压器里层绕组漆包线不同程度烧坏;另拆二个开关管正常的充电器上变压器绕组正常。

原因分析:反激变压器漆包线烧坏,说明温度过高,与磁芯、气隙、铜线的材质与工艺有关外,也与变压器的设计、变压器的散热方式、工作波形有关。准确的确定是那种原因直接导致变压器损坏,需要一定的检测设备等,目前条件达不到。(如:1、磁芯的特性曲线测试仪。这种特性曲线参数对变压器的设计与生产质量起到至关重要的作用。2、气隙过大会产生边缘磁通效应使初级有过热点的出现。)

以目前条件,解决方法只有二个:

(1)改动电路参数,在恒温、恒压条件下对比分析。

(2)采用不同厂家的变压器或不同厂家的磁芯,在恒温、恒压条件下对比分析。

二、开关管栅极电阻取值偏大,发热量过大引起开关管损坏

 现象: 部分返修机风机正常,开关管附近铜箔过热变色

原因分析:测试开关管栅极电阻62欧姆,采用示波器观察栅极波形,上升沿与下降沿明显过缓,意味着开关管开通与截止期间损耗大,管子发热量大,同样变压器热量也大。栅极电阻取值过小,负载突然减小或短路的时候,管子输出尖脉冲大,管子容易造成击穿损坏,同时干扰也大。

应对措施:将该栅极电阻减小至22欧姆。

三、输出二极管D10(型号SF1006A)脱焊造成开关管损坏

现象:D10脱焊、开关管损坏

原因分析:一种可能是输出二极管脱焊后接触不良,引起变压器初级尖脉冲过大击穿开关管。

另一种可能是输出二极管脱焊后,3842电压控制环路失控,开关管输出脉冲宽度变大,初级反峰电压升高造成开关管击穿。

应对措施:1、改动电路。需要投入。

          2、改动焊盘。

四、输出二极管短路性损坏引起开关管损坏

 现象:输出二极管与开关管同时损坏

原因分析:这种情况的发生与变压器绕组短路相同,会产生非常大的电流,使一次绕组占空比增大,电流加大,此时,如果电流检测保护电路检测到过电流,停止输出或抑制能量,与此同时,集成电路供电绕组电压下降,使集成电路处于打嗝现象,则开关管不会损坏;如果检测电路做的欠缺,同时,集成电路供电绕组过多,输出短路时候,集成电路不能进入欠压保护状态,开关管占空比增加,导通时间过长,电流过大,达到能损坏开关管能量时候,就会出现开关管损坏现象。

3842集成电路设计时,原则上是电压控制环路优先,电流控制环路滞后,因此,电流控制环路取值合适,这种情况发生的时候,开关管损坏几率就小。

五、开关管耐压偏低,散热器偏小

  现象:开关管损坏原因无明显症状

原因分析:目前,公司生产的单端反激充电器MOS管耐压600V,最高650V

  电源电压达到AC260V上下时,无论变压器采用顺序绕法还是夹层绕法,开关管的耐压余量不大。电源电压升高后,输出同样功率,开关管温度会明显升高,温度升高后,耐压进一步降低,产生一个恶性循环,最终导致炸管。

 另一方面,在充电器工作的时候,由于脉冲控制环路延时,电源电压突变,尖峰脉冲易造成开关管击穿。

六、100UF/400V电源滤波电容脱焊或失效造成开关管损坏

 现象:100UF/400V电容脱焊,开关管损坏

 原因分析:100UF/400V电源滤波电容脱焊有四种原因:

(1) 电容储存期过长,造成引脚氧化。

(2) 焊锡的强度不够。(与焊锡中其他金属的含量有关)

(3) 生产工艺缺陷(如焊锡过少)

(4) 终端客户将充电器随车携带,另一方面焊锡强度不够大,震动过大造成电容脱焊。

七、电路板铜箔之间安全距离不够

如:巴西板启动电阻与电源地之间的打火损坏

八、一些敏感部位的电子元器件对抗电流冲击能力差

    如:巴西板开关管对电源地之间的贴片电阻。

九、客户使用不当:

(1) 进水。

现象:电路板大面产生铜锈损坏,开关管炸裂。

进水的原因:大多数终端客户充电器随车携带后与雨衣共同存放在电动车箱内,导致充电器进水。

(2)    电源电压过高

现象:电源滤波电容爆顶,开关管损坏。

电源电压过高的原因:电网电压过高或发电机供电的终端客户。(不排除个别电容质量差的存在)

(3) 使用环境恶劣

1、温度高

现象:风机正常的情况下,电路板铜箔部分变色或焦糊,开关管炸裂。

2、湿度过大

现象:电路板长时间受潮后,铜箔有明显的氧化点,开关管炸裂。

3、过脏。

现象:电路板尘土异物过多,同时伴有电路板部分铜箔过热发黄现象,偶尔存在放电点。

(4)    客户误操作

现象:输出保险管或保险铜箔烧断,开关管炸裂。

原因分析:客户将电动车上充电插座与电池极性接反后,然后接通AC220V电源,随后接通充电器输出插头与电动车插座,此时,充电器上变压器次级电流与电池经过变压器的次级电流叠加,可能出现三种情况。

(1)变压器瞬时饱和。

(2)变压器感应电压击穿开关管。

(3)瞬间干涉导致3842失控造成开关管损坏。

(4)变压器初级感应电流与开关管导通时电流叠加,超出开关管承受电流,导致开关管损坏。

防范终端客户误操作造成的炸机,只能在设计上增加防止输出反接电路解决。

一、设计方面只要是成本方面限制,存在几点不理想

1、部分机型铜箔安全距离偏小。

    2、最大功率余量小。

    3、普遍散热器偏小。

二、生产工艺方面

(1) 一部分发热量比较大或元器件重量大的的地方焊锡较少,震动或脱焊后形成虚焊。

应对措施:作业指导书标注重点检查与补焊的部位。

(2)    电阻经过机插后弯曲与相邻铜箔距离太近。

应对措施:修改PCB文件或修改生产工艺。

开关管的损坏,往往是多因一果。

通过上述原因的分析,炸机主要三种原因:

一、开关管过电压。

二、开关管过电流。

三、开关管过热。

某公司充电器工程师在单端反激500W功率级别的充电器中,采用如下电路解决电网电压突变引起的炸机问题。

  各位朋友有什么好的建议与方法,敬请赐教。

 

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2015-01-05 14:11

 自己爱玩。

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2015-01-10 12:44
@南阳镇平人
 自己爱玩。

500W 反激?成本不见得会多低。就算高压输出变压器至少EER4220 或者PQ50,

后面的整流2极管也是个问题

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2015-01-10 14:26
@做男人真的不累
500W反激?成本不见得会多低。就算高压输出变压器至少EER4220或者PQ50,后面的整流2极管也是个问题

 

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2015-01-10 18:51
@南阳镇平人
 [图片]
你有了解过他们返修吗?听说不良很高
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2015-01-11 18:42
@做男人真的不累
你有了解过他们返修吗?听说不良很高

 

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2015-01-12 11:40
@南阳镇平人
[图片] 
楼主用心了,
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2015-12-29 19:45
@wj_12691495
楼主用心了,[图片]

请管理删除本贴。谢谢!

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cxflbh
LV.3
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2016-01-22 11:37
@南阳镇平人
请管理删除本贴。谢谢!
写的挺好的,干嘛要删除
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2016-01-22 11:47
@南阳镇平人
请管理删除本贴。谢谢!
好好地怎么就要删除呀~
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