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简易开关电源调试经历

发布人:0750long 时间:2009-06-23 来源:工程师 发布文章
简易开关电源调试经历

 

最近一个项目需要自己设计电源,于是就在网上查找资料,最后决定做一反激开关电源。经过调试,验证,最终的原理图如下:点击看大图

由于本人模拟比较菜,这个电路肯定还有需要修改的地方。希望各位DX多提意见,谢谢!!!

下面谈谈具体的调试过程:

1:电路原理图有严重错误。最开始的时候输出电路部分犯了一个低级而严重的错误。把输出电感和电容的位置给弄错了。具体见下图:这个电路把电感L401放在了电容C403之前,这样当一上电的时候就会出现炸机的现象——炸开关管。具体原因分析如下:

        当该电源上电时,通过变压器把市电按匝数比耦合到变压器副边,此时,输出电路的电流将会增加,而由于电感的特性——流过电感的电流不能突变。因此,为了保持流过电感的电流,电感的阻抗将非常大,这样,变压器副边需要感应出非常之大的电压才能使输出的电流“增加”。而副边感应出来的电压又会耦合到变压器原边,从而使变压器原边产生出非常大的感应电压,从而导致开关管由于过压而损坏。在此,要感谢模拟牛人——PowerAnts大侠。经过PowerAnts大侠的热心讲解才明白上述炸机原因。谢谢PowerAnts!!!!

2:第二次开机炸机的奇怪现象。经过第一阶段,重新做PCB,焊接,上电。输出电压并不是设计的5V,而是6.8V左右。我以为是负载太轻,从而导致输出电压偏离理论值,于是在5V输出后添加负载,在此上电,结果只听“啪”一声,开关管光荣“牺牲”。在这个时候,还没有意识到是第二次开机炸机的;而是认为添加负载时可能不小心短路了,于是重新焊接一块PCB,上电(5V输出没有添加负载),此时输出依然是6.8V左右。不明白为什么输出会是6.8V,于是下电,在次上电,只听“啪”,开关管又牺牲了。这时意识到第一次炸管不是因为添加负载的原因。而是再次上电导致炸机。仔细看原理图,百思不得其解。想不到哪里会导致炸机。但既然是第二次上电才炸机,那肯定是第一次上电后在电路里留有痕迹,这样就只有拥有“记忆”特性的电感和电容了。而该电路电感只有一个输出电感,这个电感导致炸机的可能性基本可以排除。那就只有电容了。纵观电路里的电容,其中RCD吸收电路的电容C401嫌疑最大。于是改小RCD吸收电路里泄放电阻R401,以尽快泄放电容C401的电量。于是将R401由100K,改成50K,又上电,输出依然是6.8V,但重复开关机,没有出现炸机的原因。但此处是什么原因一起的炸机还不大清楚,因为如果是因为电阻R401太大,那第一次开机也会出现炸机才对。而且此时电路PCB有一个疏忽——反馈回路的光耦U402的3脚(E脚)没有接地,难道可能是这个原因引起的炸机??不解!!

3:输出不正常。电源上电输出6.8V,而且不管怎么调整输出电阻R407和R409,输出电压一点改变都没有。本人模拟实在太菜,这个问题居然困了好几天,最后在世纪电源论坛上通过询问找到了原因,在此,感谢YTDFWANGWEI版主及其他热心网友的帮助。最终找到的原因是:反馈回路的光耦U402的3脚没有接地。于是把光耦的3脚接地,输出可调了,但输出还是不正确(输出电压只有4.3V,不是设计的5V)具体的原因会在下一段讲述。其实原因应该很容易想到的:既然输出调试输出电阻R407和R409都没有作用,那很大程度上就是反馈出现了问题,这样只要查找反馈很快就会发现问题。本人模拟实在太菜,再次感谢YTDFWANGWEI版主。具体讨论过程见电源论坛:http://www.21dianyuan.com/bbs/bbshome/newrevert.php?tid=5655&rid=61

4:调试到第三步,输出电压是可调的,但是按照原理图的参数焊接,输出并不是理论的5V,而是4.3V.经过测试,TL431的参考电压端电压并不是2.5V,而是2.14V。一般TL431的参考电压低于2.5V,很大的原因就是电路提供给TL431的Ipk不够。于是上网查找资料,该电路是哪里设计不合理,导致TL431没正确工作。通过查找资料,发现网上一些同类型的电源原理图相比于现在我调试的电源原理图,在光耦U402的二极管端并联了一个电阻,于是在PCB上添加上该电阻,结果输出正常:输出电压为:4.97V。所添加的电阻所在位置:点击看大图

总结:由于本人模拟实在太菜,所以在调试的过程中走了很多弯路。以后一定要好好学学模拟。另外,在上面提到的问题分析中,肯定会有不正确的地方,希望各位DX多提改进的意见,谢谢!!!

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