前言
大家好，我是砖一谈芯。
上一期主要讲解设计阶段的器件选型与计算，PCB Layout，高频变压器的计算与绕制，Scheme-it在线设计工具设计功能框图。
本期主要分享调试和测试的内容，以及遇到的问题点及解决办法，如有不足的地方，欢迎各位老师们批评指正！
样机照片如下：
一、样机测试报告
1、线性调整率和负载调整率
测试标准：
线性调整率：输入端测试，额定电压输出，全电压范围变化， 线性调整率在±3%以内。
负载调整率：输出端测试，线性调整率在±3%以内。
计算方式：（输出电流最大值-输出电流最小值）/输出电流平均值
测试条件：
线性调整率：输出电压不变（25Vdc），输入电压分别设为108/113/120/127/132Vac，接入电子负载后记录输出电流。
负载调整率：输入电压不变(120Vac)，输出电压分别设为20/22/25/27/30Vdc，接入电子负载后记录输出电流。
两种调整率均小于1%，满足3%要求。
2、电流纹波测试
测试标准：测试出输出电流的峰峰值Ipp，平均值Ipp;
纹波计算方法：1/2Ipp/Iavg
测试结果：95/278=17.09%，满足小于30%，PASS。
3、开关机延迟时间&过冲
测试时间为305ms，满足ES能效要求750ms，PASS；
输出电流没有发生过冲，PASS
4、保持时间
保持时间32.5ms，也是非常快速。
5、输出电流上升时间
上升时间81.5ms，小于300ms，PASS。
6、动态响应测试
判断依据：输出电流需要满足0.9*Iout~1.1*Iout，即：0.9*280mA~1.1*280mA，252mA~308mA，此时测试电流均方根值：369mA，另外通过计算输出电流的纹波可知，0.5*Ipp/Iavg=0.5*0.785/0.282=139%，显然这并不符合，一般适用于充电器测试。
7、保护测试
7.1 开路保护
断开输出，重新带载可恢复，PASS。
7.2 过温保护
使用热成像仪观察，并没有过温保护，PASS。
7.3 空载保护
空载电压32V，输出电容50V，不会导致电容失效，PASS。
7.4 过载保护
31V OVP保护，与理论设计一致，PASS。
7.5 短路保护
输出短接后上电，没有着火现象，断开可恢复，PASS。
7.6 过流保护
LED驱动电源属于恒流源，没有过流保护。
8、重要波形测试
8.1 MOS管应力测试
实测MOS管的VDS最大值243.3V，700VMOS管，余量很多，PASS。
8.2 输出二极管应力测试
实测二极管VD最大值165V，400V二极管，余量很多，PASS。
8.3 变压器饱和测试
测试条件：变压器在正常条件下运行，电流波形不能失真或变形；
测试方法：在25℃，40℃环境温度下老化4小时后，检测限流电阻两端的电压波形; 或连接到MOS晶体管的D极的输出的电流波形。
108V稳态测试结果（此时峰值电流最大，情况最恶劣），可以看到峰值电流波形没有发生变形，PASS。
如果变压器饱和，波形发生变形，会上翘。
上图第一张是没有饱和状态，电流波形正常，第二张就会上翘，波形变形。
对于刚入手的新人来说，不熟悉开关电源的变压器，可能很难判断变压器的饱和电流。像刚做出的电源，比较直接的办法是用热成像测量一下变压器的温度，听一下是否有异常噪声，如果温度超过110℃限值（130℃绝缘系统降额20℃），在变压器是含浸后有滋滋声音，那么有可能变压器就饱和了，如果是没有含浸手绕的变压器，由于高频开关作用下很容易有噪声。
9、IC供电电压测试
108V测试，启机电压Vth=16.33V，规格书额定启机电压14.5V，满足需求，PASS；
欠压电压Vuvlo=14.33V，高于规格书最小工作电压8.5V；
稳态电压15.75V，规格书额定钳位电压15.5V，并没有发生钳位。
10、温升测试
温升测试之前先用热成像对样机提前摸底一下，看看哪个元器件更热，方便后续测试进行判断。老化半小时后，从图像来看，变压器（37.9℃）和副边二极管比较热（47.1℃）。
具体温升测试规范见我之前分享的文章：搞定灯具温升测试，看这篇文章足够了
采用热电偶的测试法，最终测试结果如下。
比较高的温度，跟热成像一致，有变压器，二极管，还有主控IC，温升PASS。
11、安规测试
11.1 耐压测试
输入对输出进行测试，2U+1000Vac，1240Vac测试，PASS
11.2 绝缘阻抗测试
输入对输出，测试绝缘性能，标准大于2MΩ，测试结果PASS
12、EMI测试
12.1 传导测试/CE
电磁兼容这块测试是比较头疼的部分，也是目前感觉最难的调试，不过结果是好的，最终测试PASS。
测试标准：FCC PART15 CLASSB
判定依据：一台样机6dB裕量，两台以上有4dB裕量
测试结果：实测下来裕量@150KHz最少有6.9dB。
12.2 辐射测试/RE
辐射比较难搞，更多的是共模干扰，厂内设备测试仅供参考，最终测试PASS。
测试标准：CDNE-M2替代法测试；
判定依据：一台样机6dB裕量，两台以上有4dB裕量；
测试结果：实测下来裕量@103.1MHz最少有0.9dB。
二、样机问题点及解决方案
2.1 上电发现无输出
1、问题现象描述
上电发现无输出，IC供电正常，VGS驱动电压正常，CS电阻电压几乎没有。
实际上VCC电压上升，然后下跌后平稳。
2、问题原因分析
由于V1.0版本由于拨码开关的PCB封装过小，所以没有安装开关，意味着高档和中档功率就没有，只有低档功率，问题点出现在加了R16分压电阻，导致CS电阻是R16 200R串联R19 2R //R20 3R，与理论上的很小的2R //3R，多出一个R16电阻。所以CS电阻变大了，CS引脚几乎就不导通。
03、问题解决方案
拆除R16，把R19和R20叠层的方式并联到R16位置上，并且把R19和R20原位置连起来，这样就实现了一档功率。考虑到项目进度和成本因素，项目的三档功率需求变更为单档功率。
2.2 输出电流偏高
1、问题现象描述
输出电流原本设置280mA，采样电阻设置2Ω//3Ω，实际输出330mA，与实际需求不准确.
2、问题原因分析
CS电阻改大，输出电流就能减小，这是由于IC内部的误差放大器闭环控制的结果。
具体内容参考我之前分享的文章：CS电阻的选型与计算
03、问题解决方案
R19和R20更改为2.4Ω//3.6Ω。
2.3 输出电流不稳
1、问题现象描述
输出电压20V正常输出0.28A，随着电子负载的电压缓慢增大，输出电流逐渐减小，不能稳定在0.28A，直至调整到30V电流为0，但是空载电压可以达到32V，按照理论来说，输出电流不应该这样，恒流源芯片不能实现恒流。
2、问题原因分析
在我断电检查是否有漏焊，重新上电发现开始有输出电流突然没有输出电流了，用万用表测量VCC-GND阻抗发现只有几十K，所以IC的VCC引脚击穿了。于是换了新IC重新带载，25V没问题，缓慢增加到30V出现了输出电流戛然而止，检测VCC电容电压上升到19V，VCC引脚击穿了。说明输出电压一旦增大到30V，根据匝比的关系，辅助绕组电压也会增大，一旦电压超过VCC引脚最大电压值，VCC就会损坏。
根据原理图可知，VCC的回流路径，经过限流电阻R12，二极管D3，经过电容EC3，到达VCC引脚。辅助供电电压分摊给R12，D3，以及VCC引脚，所以猜测可能是限流电阻分摊电压太小导致VCC供电电压损坏，可以增大限流电阻。
03、问题解决方案
增大限流电阻R12从10R到510R，串联分压原则，VCC电压应力就会减小的14.5V，也就不容易击穿。
2.4 VDS电压振荡时间长
1、问题现象描述
加RCD吸收后，VDS，VFB波形，振荡时间比较长，有5次振荡才稳定。
2、问题原因分析
这种振荡属于变压器的漏感和MOS管寄生电容形成的LC谐振，适当加阻尼可以减小振荡，所以在D2后串联100R电阻实现振荡时间减少，从5次振荡减小到3次。
03、问题解决方案
D2后串联100R 1206电阻可以减小振荡。
2.3 传导150K频段超标
1、问题现象描述
传导L、N线均在150K频段超标，不满足6dB裕量要求。
传导L线裕量最差1.9dB，N线裕量1.8dB。
2、问题原因分析
输入电压120V，此时的150KHz这个频段超标属于差模干扰。
主要干扰源：开关电源基础工作频率及低次谐波。
判断依据：开关电源工作频率通常在50kHz-135kHz之间，其2-10次谐波正好落在150kHz-1MHz范围内。
确认方法：用示波器测量开关管驱动频率，计算其谐波频率是否匹配超标点。
120V 80K，如果是2次谐波计算下来，160KHz左右，观察开始翘起来的位置，刚好是从150KHz频段下来的，说明此时的噪声来源于2次谐波，属于差模干扰。
03、问题解决方案
C5 100nF/630V加大道220nF/630V
改之后，传导L线裕量8dB，N线裕量8.1dB，满足6dB。
但是这次变更带来新问题：母线电容改大，PF和THD变差，不过满足能源之星要求pf大于0.7要求，PASS。
2.4 辐射CDNE法超标
1、问题现象描述
传导PASS，辐射CDNE法超标，最差2.9dB。
2、问题原因分析
输入电压120V，此时的50MHz~100MHz这个频段超标属于共模干扰。
主要干扰源：普遍是输出整流管反向恢复电流引起；
整改方法：输出整流管串磁珠；调整输出整流管的RC吸收参数等等；
我采用的是调整RC吸收参数。
RC电路，C1 100pF改220pF，RE测试结果，只有0.5dB裕量，相对来说改善很多。
继续加大电容，100pF//220pF=320pF，最低裕量1.4dB，如果是做认证的话是PASS的。
03、问题解决方案
将RC回路的电容C1 100pF改为220pF并联100pF=320pF，PASS。
视频演示：
基本上调试和测试阶段结束了，如有不对的地方，欢迎各位老师在评论区留言，感谢大家观看！
