开关电源调试经验
开关电源设计与调试

开关电源设计与调试开关电源是一种利用开关元件(通常为晶体管、MOS管等)和能量存储电感、电容等元件工作的电源,其输出适用于各种电子设备。
开关电源设计与调试是一项非常重要的任务,涉及到电源的稳定性、高效性和可靠性等方面。
首先,开关电源设计的第一步是决定电源拓扑结构。
常见的拓扑结构有反激式(fly-back)、正激式(forward)、升压型、降压型等。
选择适当的拓扑结构需要考虑输入输出电压、功率需求、工作频率等因素。
同时,还要注意选择合适的开关元件、电感、电容和保护电路等元件。
其次,进行电源输出电压和电流的计算和选择。
根据设备的需求,确定电源的输出电压和输出电流。
根据理论计算和经验选择适当的开关元件、电感和电容,并进行电路电阻、功率元件的计算和选择。
同时,还需要注意电源的稳定性和负载调整范围,以确保电源工作稳定可靠。
然后,进行开关电源的模拟电路设计。
根据电源的拓扑结构和电压电流要求,设计相应的开关电源模拟电路。
这包括开关管的控制电路、保护电路、反馈电路等。
控制电路通常使用PWM技术,保护电路包括过压保护、过流保护等。
反馈电路用于稳定输出电压和调整负载。
接下来,进行开关电源的数字电路设计。
数字电路部分主要包括控制芯片和显示/输出板的设计。
控制芯片负责控制整个开关电源的工作,包括开关元件的工作状态和频率调整等。
显示/输出板负责将电源的工作状态以数字形式显示出来,以及提供输出端口和接口。
最后,对开关电源进行调试。
调试过程中需要使用示波器、信号发生器等仪器,对输出电压、电流和波形进行测量和调整。
调试过程中需要注意相应的控制电压和反馈电压的调整,以及输出电压的稳定性和负载调整范围等指标的满足。
总之,开关电源设计与调试是一项复杂而精细的工作,需要深入理解电源拓扑结构、控制原理和保护电路。
只有通过合理的设计和精确的调试,才能保证开关电源的稳定性、高效性和可靠性。
开关电源TL494控制芯片的电路设计及调试(开关电源课程设计)

开关电源TL494控制芯片的电路设计及调试(开关电源课程设计)
开关电源TL494控制芯片是一种常用的控制芯片,它能够实现开关电源的电压和电流稳定控制,是开关电源的核心控制部件。
下面是TL494控制芯片的电路设计及调试步骤:
1. 电路设计
根据开关电源的需要,设计电源的输入电压、输出电压和输出电流等参数,并选择合适的开关管、电感和电容等元件。
2. 搭建电路原型
根据电路设计图,搭建电路原型,注意元件的布局和连接方式,保证电路的稳定性和可靠性。
3. 编写程序并调试
将TL494控制芯片与MSP430单片机相连接,并编写程序。
在调试过程中,可以先将电源的输出电压和电流设定为目标值,然后逐步调整控制芯片的参数,如占空比、频率等,观察输出是否稳定和符合要求。
如果出现问题,可以通过示波器等工具进行检测和分析,找出问题所在并进行调整。
4. 完善电路和程序
在调试完成后,可以对电路和程序进行完善,如加入保护电路、优化控制算法等,以提高电源的性能和稳定性。
需要注意的是,在设计和调试过程中,应注意安全问题,如避免高压触电、防止电路短路等,以确保人身安全和电路的正常运行。
开关电源安装调试过程

开关电源安装调试过程开关电源安装调试过程电源在组装前,根据BOM单准备好各种元器件、常用的工具和辅料。
正确使用得心应手的工具,既可提高工作效率,又能保证装配质量。
分立元件在安装前要全部测试。
先安装贴片元件,比如贴片IC、贴片电阻、贴片电容等。
而后是插件元件,比如体积小、高度低的电阻和二极管、DIP封装的IC等元件,最后是安装体积尺寸较大的带有功率器件的散热片。
注意有极性的电子元器件的极性标志,比如电解电容、二极管等。
不同尺寸的引脚和焊盘应选用不同功率的电烙铁来焊接,以保证焊接质量和可靠性。
元器件组装完成后,调试方法按如下顺序进行:1.准备调试仪器。
2.通电前检查。
3.通电后观察。
4.各项电性能测试。
调试前准备好相关的测试仪器仪表,开关电源的调试仪器主要有AC Source(或者是隔离变压器、自耦调压器、交流电压表、交流电流表、功率计)、电子负载(或者是直流电压表、直流电流表、可变滑动功率电阻)、双踪示波器、点温计和绝缘阻抗耐压测试仪。
各元器件安装完毕后,不要急于通电,首先要根据电路原理图认真检查电路接线是否正确,元器件引脚之间是否有短路,二极管、三极管和电解电容极性是否有错误等。
然后连接相关测试仪表,检查仪器仪表档位是否正确,通电前确保自耦调压器处于低的输出电压位置,电路是否需要接入最小负载以及负载连接是否正确等。
电源接通后不要急于测量数据,应首先观察有无异常现象。
调节自耦变压器,使输入电压逐步升高,用示波器观测功率开关MOS管的电压波形,这一点十分重要,该电压波形可以反映出尖峰电压大小,是防止开关管损坏的最佳观测点。
此外还要观测输入电流是否过大,有无冒烟,是否有闻到异常气味,测量各元器件是否发烫等现象。
开关电源正常启动工作后,接下来可以进行电性能测试。
首先是稳压范围的测试,在轻载条件下,将输入电压从最小值开始逐步升高到最大值,观察输出电压是否稳定。
而后是负载特性的测试,在额定输入电压条件下,将负载电流从最小值开始逐步升高到最大值,观察输出电压是否稳定。
开关电源调试过程与注意事项

开关电源调试过程与注意事项开关电源是广泛应用于各类电子设备中的一种电源,它能够将交流电转换为直流电供给电子设备使用。
在使用开关电源时,调试过程和注意事项对于保障设备的稳定工作和安全使用非常重要。
接下来,我们将讨论开关电源调试的过程和注意事项。
我们将讨论一些开关电源调试的基本步骤和过程。
再讨论一些调试中需要注意的事项。
**开关电源调试过程**1. **检查输入电压**:在开始调试之前,首先要确保输入电压符合开关电源的额定电压范围。
过高或过低的输入电压都会对开关电源的正常工作造成影响。
2. **连接负载**:将开关电源与负载设备连接,并根据负载的性质选择合适的电流和电压参数。
3. **逐步升压**:在保证连接正确的前提下,逐步升高输入电压,观察开关电源和负载设备的工作情况。
4. **波形检测**:使用示波器或者多用途表等仪器检测输出波形,确保输出电压、电流波形符合要求。
特别是要检查是否有过大的纹波和噪声。
5. **调整参数**:针对特定的应用需求,调整开关电源的输出参数,如输出电压、输出电流等。
6. **稳定测试**:在设备工作稳定后,进行长时间的稳定性测试,观察开关电源的工作状态和负载设备的运行状况。
**开关电源调试注意事项**1. **注意安全**:在进行开关电源调试时,一定要严格遵守安全操作规程,避免触电和其他安全事故的发生。
特别是当接触高压部分时,应该采取相应的防护措施。
2. **防止过载**:在进行调试时,要避免过载操作,特别是要根据负载特性选择合适的电流和电压参数,避免对开关电源和负载设备造成损坏。
3. **谨慎调整参数**:调整开关电源的参数时要谨慎,遵循调试手册上的指导,避免误操作导致设备损坏。
4. **良好散热**:开关电源在长时间运行时会发热,要确保良好的散热条件,避免过热影响设备寿命和稳定性。
5. **注意防护地**:在调试时,一定要确保开关电源的防护地连接正确,避免外界电磁干扰对设备的影响。
开关电源电压调节原理

开关电源电压调节原理开关电源是一种常见的电源类型,具有高效率和稳定性优点。
电源输出电压的调节是开关电源设计中的一个关键问题。
本文将介绍开关电源电压调节原理,包括分步骤阐述其基本原理、调节方式和实际应用案例。
一、基本原理:1.1 开关电源的工作原理开关电源主要由变压器、整流滤波器、功率开关、反馈电路等组成。
电源主要通过开关管功率的开闭来控制输出电压的高低,输出基本是脉冲信号。
而反馈电路通过比较输出信号与参考信号的大小,控制输出电压的稳定性。
1.2 电压调节原理电压调节是依据控制回路将输出端口电压调制为期望值。
调整方式通常有基准电压调整方式、电压控制信号调整方式两种。
二、调节方式2.1 基准电压调整方式基准电压调整方式是在单元输出端口加上一个基准电压,通过电路调节电压大小。
该方式以参考电压为基础,通过调节参考电压位移或总增益来实现电压调节。
2.2. 电压控制信号调整方式电压控制信号调整方式是以内部反馈电压调制为基础,将内部反馈电压修正为所需控制电压。
通常采用的技术是同步整流调制方式,可有效缩小电压误差,提高稳定性。
三、实际案例采用MC34063A芯片的开关电源为例,该芯片常用于直接驱动低压电平电源的应用之中,具有调节性好、容易且成本低廉的优点。
MC34063A 的调节方式是通过外围元件来调节输出电压。
首先,选取合适的电容、电感及电阻,根据芯片手册中的设计公式,计算获得其输出电压。
其次,再根据所需电压调控范围,设置反馈电阻与调整电阻,实现所需电压调控。
最后,经过实验调试,将芯片的输出电压稳定于所需的大小范围内,实现一定的电压调节功能。
结论:开关电源电压调节原理是通过反馈电路、调整电路和内部控制电路等,实现对输出电压的稳定控制。
常用的调节方式有基准电压调整方式、电压控制信号调整方式等。
实际应用中要结合自身需要选择合适的芯片或元器件,并根据设计公式计算获得输出电压,进而调整其接口电路,最终实现所需电压调控。
开关电源调试时最常见的10大问题总结

变压器饱和变压器饱和现象在高压或低压输入下开机(包含轻载,重载,容性负载),输出短路,动态负载,高温等情况下,通过变压器(和开关管)的电流呈非线性增长,当出现此现象时,电流的峰值无法预知及控制,可能导致电流过应力和因此而产生的开关管过压而损坏。
变压器饱和时的电流波形容易产生饱和的情况:1)变压器感量太大;2)圈数太少;3)变压器的饱和电流点比IC的最大限流点小;4)没有软启动。
解决办法:1)降低IC的限流点;2)加强软启动,使通过变压器的电流包络更缓慢上升。
Vds过高Vds的应力要求:最恶劣条件(最高输入电压,负载最大,环境温度最高,电源启动或短路测试)下,Vds的最大值不应超过额定规格的90%Vds降低的办法:1)减小平台电压:减小变压器原副边圈数比;2)减小尖峰电压:a.减小漏感:变压器漏感在开关管开通是存储能量是产生这个尖峰电压的主要原因,减小漏感可以减小尖峰电压。
b.调整吸收电路:①使用TVS管;②使用较慢速的二极管,其本身可以吸收一定的能量(尖峰);③插入阻尼电阻可以使得波形更加平滑,利于减小EMI。
IC 温度过高原因及解决办法:1)内部的MOSFET损耗太大:开关损耗太大,变压器的寄生电容太大,造成MOSFET的开通、关断电流与Vds的交叉面积大。
解决办法:增加变压器绕组的距离,以减小层间电容,如同绕组分多层绕制时,层间加入一层绝缘胶带(层间绝缘) 。
2)散热不良:IC的很大一部分热量依靠引脚导到PCB及其上的铜箔,应尽量增加铜箔的面积并上更多的焊锡3)IC周围空气温度太高:IC应处于空气流动畅顺的地方,应远离零件温度太高的零件。
空载、轻载不能启动现象:空载、轻载不能启动,Vcc反复从启动电压和关断电压来回跳动。
原因:空载、轻载时,Vcc绕组的感应电压太低,而进入反复重启动状态。
解决办法:增加Vcc绕组圈数,减小Vcc限流电阻,适当加上假负载。
如果增加Vcc绕组圈数,减小Vcc限流电阻后,重载时Vcc变得太高,请参照稳定Vcc的办法。
3842开关电源维修技巧

3842开关电源维修技巧开关电源是现代电子设备中常见的电源类型之一,它具有高效率、稳定性好等优点,因此在各种电子设备中得到广泛应用。
然而,由于使用环境、元器件老化等原因,开关电源也会出现故障。
本文将介绍一些常见的3842开关电源维修技巧,帮助读者解决开关电源故障问题。
一、开关电源无输出当3842开关电源无输出时,首先需要检查输入电压是否正常。
可以使用万用表测量输入电压,确保其在额定范围内。
如果输入电压正常,那么可能是开关电源内部元器件损坏导致的。
这时可以逐一检查开关管、变压器、滤波电容等元器件,查找可能存在的故障点。
如果发现元器件损坏,需要及时更换。
二、开关电源输出电压不稳定当3842开关电源输出电压不稳定时,可能是反馈电路出现问题。
可以检查反馈电路中的电阻、电容是否正常,是否存在松动或焊接不良的情况。
另外,也可以检查输出电压调节电路,确保其工作正常。
如果以上检查都没有问题,那么可能是开关管损坏导致的。
这时需要更换开关管,并重新调试开关电源。
三、开关电源工作温度过高当3842开关电源工作温度过高时,可能是散热不良导致的。
可以检查散热器是否清洁,散热风扇是否正常工作。
另外,也可以检查开关电源内部的散热元件,如散热片、散热胶等,确保其正常工作。
如果散热问题得到解决,但温度仍然过高,那么可能是开关管损坏导致的。
这时需要更换开关管,并重新调试开关电源。
四、开关电源启动困难当3842开关电源启动困难时,可能是启动电路出现问题。
可以检查启动电路中的电阻、电容是否正常,是否存在松动或焊接不良的情况。
另外,也可以检查启动电路的供电电压是否正常。
如果以上检查都没有问题,那么可能是开关管损坏导致的。
这时需要更换开关管,并重新调试开关电源。
维修开关电源时,需要注意安全问题。
在操作过程中,应断开电源,并确保电容器中的电荷已经放电完毕。
另外,还应注意防止静电对电子元器件的损坏,使用合适的防静电措施。
3842开关电源维修需要综合运用电子技术知识和实际操作经验。
开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试开关电源是一种用于电子设备的电源供应,其具有高效率、稳定性和可调性等优点。
设计和调试开关电源时,需要注意一些重要要点。
一、开关电源设计要点:1.选择适当的拓扑结构:开关电源的拓扑结构有多种,如降压型、升压型、升降压型等。
要根据设备的功率需求和使用环境来选择合适的拓扑结构。
2.选择合适的功率器件:开关电源的功率器件主要包括开关管、二极管和变压器等。
需要选择具备合适功率和工作频率范围的器件,并且要考虑其可靠性和成本。
3.控制和保护电路设计:开关电源需要有稳定的控制和保护功能,如输出电压、电流的监测和调节,过载、过压、短路等故障的保护。
需要设计相应的反馈和控制电路,保证开关电源的可靠工作。
4.选择合适的滤波电路:开关电源在工作过程中会产生较大的开关干扰,需要采取合适的滤波措施,减小开关干扰对其他电子设备的影响。
5.选择合适的输出电容:开关电源的输出端需要连接电容进行滤波,以减小输出纹波。
应选择适当容量和质量的电容,保证输出电压稳定。
6.保证开关电源的安全性:开关电源设计时需要考虑一些安全因素,如避免触电危险、瞬态过电压保护等,保证电源的安全可靠性。
7.合理布局和散热设计:开关电源的布局设计要合理,器件的热量要及时散热,避免温度过高对电源稳定性的影响。
二、开关电源调试要点:1.确认电源输入输出参数:在开关电源调试之前,首先要明确电源的输入和输出参数,如输入电压范围、输出电压和电流等,以便调试和验证工作的正确性。
2.建立逐步调试的过程:开关电源调试时可以采用逐步调试的方法,即先调试一部分功能,然后逐渐增加其他功能的调试。
这样可以避免在调试过程中出现一些难以排查的问题。
3.注意开关电源的保护功能:在调试的过程中,要注意开关电源的保护功能是否正常,如过载、过压、短路等故障保护功能是否有效。
可以通过人工模拟故障情况进行测试。
4.确保开关电源的稳定性:开关电源在调试过程中需要保证输出电压和电流的稳定性。
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第一贴,最简单的
项目:UC3842控制电路学习板
现象:UC3842供电正常,但是Vref居然不是5V,而是高于5V。
解决办法:把管脚重新焊一遍。
分析:UC3842的GND脚焊接不良,导致电压浮起来了。
项目:某实验室一台电源坏了,拆开一看,UC3875控制的全桥,需要修理。
现象:初步检查,功率管坏了,由于没有同型号的管子,把所有的管子换成同功率等级的管子。
上电之后,输入电压较低的时候,一切正常。
当输入电压较高的时候,驱动混乱,频率抖动。
解决办法:把功率管的驱动电阻增大,该现象消失,一切正常,电源修好。
分析:新的管子寄生参数和旧管不同,在同样的驱动电路下,开关速度会比较快,导致干扰比较大,在高压的时候,干扰大到影响控制电路的工作。
简单写写几条:
1、元件焊接要仔细,不能发生虚焊,虚焊非常要命,而且不容易看出来。
方向不能焊反,尤其是二极管的方向。
我曾经焊错过桥式整流二极管的方向,直接导致滤波电解电容加了反压,很危险。
2、如果调试中需要飞线,而且是来回信号线,要把去线和回线绞在一起。
因为如果去线和回线,形成包围面积的话,就相当于一个天线,很容易串入干扰。
3、母线供电不仅要有大的滤波电容,而且要有高频滤波电容。
输出时候的滤波也是一样。
项目:UC3845双管正激
现象:两个管子关断之后,DS所承受的电压非常悬殊,并非理论上的各自一半。
猜测
是 MOS的参数不一致导致,把上下管焊下来,交换位置,结果,还是一样。
看来和MOS 无关。
解决办法:调节两管驱动,让他们尽量同时关断,情况略有改善,但还是无法平分电压。
分析:这个应该是两个原因引起的,一个是PCB寄生参数的不同导致,两个位置的管子,DS 的实际电容有差异。
另外一个是,驱动不是很同步关断。
项目:UC3845控制辅助绕组反馈的反激
现象:主路输出电压在开机的时候有很大过冲。
但是,参与反馈的辅助绕组的电压并没有过冲。
解决办法:为了可调节调整率,辅组绕组上串联了一个电阻。
将这个电阻的阻值减小,主路输出过冲明显减小。
分析:由于反馈采样的是辅组绕组,而辅组绕组串联了一个电阻,导致启动的时候,辅组绕组的电压和反馈处的电压,有压差,通过变压器耦合,导致输出电压过冲。
项目:NCP1014, 光藕反馈反激
现象:人家已经做过的成熟板子,重新焊了一块之后,发现输出稳压不对。
解决办法:自作聪明换了其他型号同等基准的431替换原来的bom中431,换回来就好了。
分析:原先用的是zetex的431,其最小工作电流是uA级别的,所以设计时基本没考虑最小工作电流。
后来替换了TI的431,最小工作电流是1mA,导致工作不正常。
项目:ICE1PCS01 控制boost PFC
现象:全电压范围,用调压器调节的时候,输入电流波形都很好,高频纹波都很小。
惟有在220V输入电压左右时候,输入电流的高频纹波突然变大。
大于220V,和小于220V都很小.
解决办法:用AC souce 就好,任何电压下高频纹波都比较大,哈哈。
分析:用的是自耦调压器,自藕调压是有漏感的,漏感可以把输入高频纹波电流滤掉,但是到220V(网压)的时候,自藕调压器输出端其实就直接和输入端相连了,自然就没有漏感了。
项目: UC3845双管反激
现象:驱动不稳定,不停的抖动,变压器滋滋叫。
调节环路毫无用处,用示波器察看uc3845振荡脚的锯齿波形,发现锯齿波的频率有抖动。
UC3845是固定频率的,看来有干扰了。
解决办法:把控制电路的地和功率地严格分开,然后的单点连接。
驱动信号稳定,频率固定,变压器不叫了。
但是可恶的是,传导居然变差了。
可能传说中的频率抖动,的确对传导有好处。
分析:layout在电源设计中很重要,特别是地的布局,功率地和信号地分开,并且单点接地。
就是避免高频功率电流流过信号地平面,不然会干扰控制电路。
IC的地和,MOS的地肯定要严格分开,然后单点接。
辅助绕组是给IC供电的,所以辅助绕组的滤波电容的地要独立形成,然后和信号地单点接地。
这样,辅助绕组上的高频电流会被电容吸收而不至于串到信号地上去。
项目:UCC3895电流型控制移相控制全桥,加倍流整流
现象:变压器出现偏磁
解决办法:把次级功率电路的一根PCB功率走线加粗。
该PCB走线连接的是倍流整流电路的某一个电感。
偏磁消失~~~~
分析:倍流整流电路有个特有的问题,就是两个电感上的平均电流会不一致,如果采用电流型控制的话,控制信号会保证变压器初级的正负电流峰值相同,那么如果变压器次级的正负电流不一致的话,就会导致偏磁出现。
而电感平均电流不一致,是因为两个电感的直流阻抗有差异。
但实际上,同一批地电感,差别没那么大,反而连接这些电感的PCB走线差异比较大,导致两个电感的实际直流电阻(加上PCB走线的电阻)差异比较大。
项目:431加光藕反馈反激
现象:输出电压调整率很差,电压随负载的增大明显下降。
测量电压采样点和输出脚的电压差并不大。
解决办法:在431的基准脚,和阴极之间并一个小电容。
调整率立马变好。
分析:431的基准脚处受到干扰。
项目:IR1150 boost PFC
现象:开关频率为100K,但是输入居然有1Khz 纹波电流。
X电容还吱吱叫。
解决办法:调整EMI滤波器参数。
分析:EMI滤波器自己谐振。
项目:反激同步整流
现象:同步整流管的电压尖峰非常高,怎么吸收都不行。
解决办法:把同步管换成,具有快恢复体二极管的管子
分析:由于同步管的体二极管的反向恢复时间太长,导致很大的反向恢复电流。
从而引起剧烈电压尖峰
目:IR1150 PFC
现象:高温测试的时候,MOSFET的壳温才80度,就炸鸡了。
先前几台,MOS的壳温到达110度,都安然无事。
解决办法:弄出来查原因,是驱动电阻焊错了,本来10R,结果焊成100R.
分析:驱动电阻太大导致MOS损耗很大,同样的结到壳热阻,大的功耗会导致大的温差。
虽然壳温才80度,但实际结温已经超过了MOS的承受范围。
项目:L4981 PFC
现象:空载上电,驱动乱的不得了,震荡频率明显变化。
输入电压越高越厉害。
开始以为,地线没布好,PCB割了又割,都是不能解决。
解决办法:仔细察了一下PCB ,发现有一根功率线立离控制电路比较近,该功率线连接的是MOSFET的D极。
把该功率线隔断,让功率电流从远离控制电路的地方绕过去,没用。
把靠近控制电路的PCB铜线弄成孤岛,使之成为死铜,干扰消失。
分析:电场干扰,MOS的D极是dv/dt很大的地方,产生很大的共模干扰。
所以控制电路要尽量远离这个点。