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一次LED电源炸机的案例处理
阅读: 6905 |  回复: 21 楼层直达

2016/08/26 10:17:21
1
yeming
电源币:1130 | 积分:12 主题帖:194 | 回复帖:631
LV9
军长

一次,有个做LED驱动电源的朋友打电话来求救,他说他们新生产的电源出现很多炸机的现象,他们公司的工程师束手无策,由于急着要向客户交货,无奈之下,急喊我过去救命,我只好踏上征程,由于这个例子具有一定的普遍性,我特地把全过程写出来,和朋友们一起分享!

来到朋友的公司,经过一番寒暄,然后就先听取情况汇报,他们介绍的实际情况是这样的,他们LED驱动电源的这个产品所用的这个电源方案来自于国内某半导体大公司,各个元件的参数都已经得到原厂的确认,连电路板都是这家半导体公司的工程师根据他们提供的形状帮助画的,实验的样板都寄回给这家半导体公司确认了,在实验样板,老化样板的时候,都没发现问题,就是批量生产了,就出现这样的炸机问题,客户又在催货,产品又没做出,停在生产线上,公司上下急成一团粥了!(这里我略去这家LED公司和半导体公司的名称,请大家谅解)。

我问老板:“是怎么炸机的,开机时还是使用过程中炸机的?”

老板说:“开机的瞬间炸的,如果开机时能够幸运躲过炸机,后面通电使用过程中就不会炸的。”

我问:“在研发阶段,你们是怎么检查样品的?怎么能确定样品没问题?”

老板说:“我们经过高温,低温,高压,低压测试点灯,都没出现问题啊。”(按:这个就已经有问题了,不能只看现象没问题)

我问:“你们检查多少样品?”

他说:“十几个吧。”

我说:“除了你上面的测试点灯,还做过什么其他的测试吗?”

他说:“没有啊,估计是供应商供货的产品和测试时提供的样品质量不一样才造成这样的。”

我说:“不一定的,现在的电子元件做得比较成熟,出现的这种现象极少,一般供应商为了长期做生意,基本不会以次充好供货的。”(我为供应商们说句话,但是请你们不要洋洋得意,还是要下功夫提高产品质量的)

老板说:“炸机的都已经烧得乌黑,ICMOS管,取样电阻等等都已经炸开,烧得乌黑,还能找出原因吗?”

我说:“是不是都炸光了?还有没炸的吗?”

他说:“有啊,有些好的一直都不炸的,这个可以吗?”

我说:“这个也行,快拿来。”

他用将信将疑的眼光看着我,然后立即安排人去取样品了,这时我问他,公司有没示波器的,他说没有,需要去隔壁的大厂去借,我说借过来使用一下就行了,请老板安排他的员工把实验室准备好,拿到示波器后马上就要测试的!

 

过了大约一个小时吧,有人过来告诉我们一切就绪,我们来到了实验室,有人把电源板递给我看了下,我看了下元件的布局和布线,心里就基本有数了。IC周边元件没有使用单点接地,IC的供电电流先流过VCC,后流入滤波的电解电容,我看到后笑了,按照我的经验,估计是由于布局布线原因,启动瞬间由于电磁干扰造成炸板,为了说服他们,我必须演示给他们看,拿出实际测试的数据出来。

先开示波器,调好示波器的设置,我自己焊好测试点(在测试中没有找到毛病的测试点的测试过程略),现在我演示的测试点就是电源IC的电源端和地之间,接好示波器的探头,然后把LED驱动电源接好电源线,再接好电源,试着开了机,让灯亮了,按RUN键即运行键,显示工作波形,再精调了下触发设置,关灯。

按单触发键,使示波器处在等待状态,开灯,示波器就能抓住了开机瞬间的波形,然后调整开关数次,使出发后记录的图像最佳,存下这个图像如下:

好,图像很清晰明了,可以分析这个电源IC的启动波形了,垂直是每格30V,在启动的瞬间,ICVCC上经受了一个差不多4格显示数值为115V左右的高压脉冲(高压是相对于IC工作电压而言,而不是我们通常所说的几千伏以上的电压,请原谅我的文学水平有限,用词不当的老毛病!),这个脉冲电压,随着电源元器件的差异而有数值上的差异,有的低于115V,可能会幸免炸机,有的会高于115V,那大都都炸机了吧,不管这个电压怎么随着元器件的参数变化,都已经远远地超过了IC的最高工作电压,IC的工作电压一般不超过30V,这个脉冲电压已经超过IC最高工作电压数倍,这才是炸机的主要原因!在这个瞬时,IC失控损坏,会造成MOS管一直导通,通过MOS电流失控,最后引起炸机,当然,由于误差原因,有的IC在这个电压下也不会炸,躲过了开机瞬间的高压,LED一直亮着,IC上就没有高压了,所以亮灯的电源也不会再炸了,这个就是我分析的炸机原因!

老板一边听着,一边用将信将疑的眼光看着我,他最关心的是怎么解决这个问题,我就用他的这个电源,用小刀割开一些线,再用另外的线连接上,控制元件采用单点接地接法,负线圈的电流先流经电解后到ICVCC,然后用同样的方法演示,启动的时候,115V的尖峰减小了很多,几乎看不见了(因为启动时VCC显示很正常,我没有存下这个启动的VCC波形保存,一般正常的产品都可以抓到,留作练习,大家自己试着用示波器测下,抓下波形),只有20多伏,我告诉他们,问题就是这样,你需要改版,改版后就不会出现这个问题了,这下老板真的相信了,立即安排整改!

过了将近一周后,老板欣喜地告诉我,他们改版重新试产了,再也没发现有炸机的现象了!

启动时炸机的这个问题很普遍,我遇到过好几家的公司都遇到过,因此把这个例子拿出来专门写了这篇文章,希望对大家有所帮助!

2016/08/27 13:59:28
2
一心一
电源币:598 | 积分:21 主题帖:78 | 回复帖:620
LV8
师长
我们的电源出货到客户手上大概1年左右有20%炸机,又是怎么回事? 也是炸得一片黑,  在生产测试,老化时炸的很少
2016/08/28 01:30:38
4
yeming
电源币:1130 | 积分:12 主题帖:194 | 回复帖:631
LV9
军长
现场测试下就能很快知道了!
2016/08/30 17:23:31
11
chch998cd
电源币:0 | 积分:0 主题帖:1 | 回复帖:16
LV2
班长

叶前辈:能否是把有问题的PCB板与整改后的PCB对比给我们这些菜鸟学习一下??希望前辈不吝赐教谢谢!!

2016/08/28 01:31:48
5
yeming
电源币:1130 | 积分:12 主题帖:194 | 回复帖:631
LV9
军长
现场测试下就能很快知道了!
2016/09/06 20:34:50
18
cw409740827
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:3
LV1
士兵
我们也遇到过,是启动电解失效,所以启动电解一定要用好的。
2016/08/27 21:31:59
3
akzxm
电源币:8 | 积分:0 主题帖:8 | 回复帖:183
LV5
营长
学习了, 是不是VCC电容放的太远了。
2016/08/29 11:45:05
7
yeming
电源币:1130 | 积分:12 主题帖:194 | 回复帖:631
LV9
军长
其中有这个问题的!但是不仅仅是这个,很多线路走得都乱!
2016/08/28 08:41:49
6
星光普
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
怎么不贴PCB出来看看?原厂审过板?意思是原厂FAE都是草包...这么小的问题都没发现?这位大虾写得笼统...有点混分的意思...
2016/08/29 20:19:49
10
yeming
电源币:1130 | 积分:12 主题帖:194 | 回复帖:631
LV9
军长
业内知名厂家,一贴出来大家就知道了,还是给人家留点面子吧!
2016/08/29 12:34:56
8
creater
电源币:0 | 积分:0 主题帖:21 | 回复帖:210
LV6
团长

走线再远也不可能炸ic

2016/08/29 18:11:58
9
lanqiquan122
电源币:0 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:610
LV7
旅长
你怎么知道?
2016/08/31 11:09:13
12
jim li
电源币:24 | 积分:1 主题帖:22 | 回复帖:665
LV8
师长
一般常用 IC: VCC -GND 加104 贴片电容,解决ESD 等问题。 有可能是板子LAYOUT 太差, 电压如此的高,确实少见。
2016/09/02 11:06:02
13
来财来财
电源币:204 | 积分:8 主题帖:1 | 回复帖:35
LV4
连长
谐波,有突然的脉冲电压时损坏尤其严重,处理谐波。
2016/09/02 11:23:14
14
zvszcs
电源币:104 | 积分:0 主题帖:228 | 回复帖:3332
LV12
元帅

怎么布版才能先到IC,再到滤波电容?一般工程师布补了把,要专家才能那么走

2016/09/02 20:44:59
15
guang卢
电源币:4964 | 积分:10 主题帖:4 | 回复帖:382
LV7
旅长
很不错的经验,其实很多人认为PCB布通就可以了,其实PCB是如此的重要!
2016/09/03 09:32:32
16
change0806
电源币:69 | 积分:2 主题帖:40 | 回复帖:154
LV6
团长
很不错的经验。
2016/09/05 12:01:38
17
luck_gfb
电源币:1466 | 积分:7 主题帖:55 | 回复帖:284
LV7
旅长
是在连续快速开关机时测试的波形吗?
2016/09/14 19:00:08
19
jag6510
电源币:50 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:46
LV3
排长
经验之谈,顶
2016/09/20 12:53:01
20
赤火隐士
电源币:4 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:3
LV1
士兵
谢谢楼主分享,谢谢
2016/12/10 11:13:56
21
122608920
电源币:19 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:17
LV2
班长
学习了
2020/09/08 09:42:27
22
farlon
电源币:2 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:7
LV1
士兵
受益良多!还好,我抄板没有炸鸡的
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