开关电源中的几个难点问题
有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈（共五则范文）
有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈（共五则范文）第一篇：有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈借鉴下NXP的这个TEA1832图纸做个说明。
分析里面的电路参数设计与优化并做到认证至量产。
在所有的元器件中尽量选择公司仓库里面的元件，和量大的元件，方便后续降成本拿价格。
贴片电阻采用0603的5%，0805的5%，1%，贴片电容容值越大价格越高，设计时需考虑。
1、输入端，FUSE选择需要考虑到I2T参数。
保险丝的分类，快断，慢断，电流，电压值，保险丝的认证是否齐全。
保险丝前的安规距离2.5mm以上。
设计时尽量放到3mm以上。
需考虑打雷击时，保险丝I2T是否有余量，会不会打挂掉。
2、这个图中可以增加个压敏电阻，一般采用14D471,也有采用561的，直径越大抗浪涌电流越大，也有增强版的10S471,14S471等，一般14D471打1KV,2KV雷击够用了，增加雷击电压就要换成MOV+GDT了。
有必要时，压敏电阻外面包个热缩套管。
3、NTC，这个图中可以增加个NTC,有的客户有限制冷启动浪涌电流不超过60A,30A，NTC的另一个目的还可以在雷击时扛部分电压，减下MOSFET的压力。
选型时注意NTC的电压，电流，温度等参数。
4、共模电感，传导与辐射很重要的一个滤波元件，共模电感有环形的高导材料5K,7K,0K,12K,15K，常用绕法有分槽绕，并绕，蝶形绕法等，还有UU型，分4个槽的ET型。
这个如果能共用老机种的最好，成本考虑，传导辐射测试完成后才能定型。
5、X电容的选择，这个需要与共模电感配合测试传导与辐射才能定容值，一般情况为功率越大X电容越大。
6、如果做认证时有输入L,N的放电时间要求，需要在X电容下放2并2串的电阻给电容放电。
7、桥堆的选择一般需要考虑桥堆能过得浪涌电流，耐压和散热，防止雷击时挂掉。
8、VCC的启动电阻，注意启动电阻的功耗，主要是耐压值，1206的一般耐压200V,0805一般耐压150V，能多留余量比较好。
反激开关电源设计的几个难点(反激开关电源设计的几个实际问题)
漏极直接耦合到输 入端
分布电流从次级通过Y电容回到初级 没有Y电容时由于两个耦合电容不一样 ，共模电流会转变成差模
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谢谢！
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IC前沿消隐和关断延迟对设计的影响 （IC最小占空比）
短路电解电容 的漏极电压电 流波形。
最小占空比由 前沿消隐和关 断延迟时间组 成,如果此值太 大，将不能有 效保护MOS
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IC前沿消隐和关断延迟对设计的影响
黄色为C1电压，大约为290V，由 于初级电流很大，有更多的能量冲 入C1，D-S总电压也有可能过高
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蓝色为次级电流，此值很大 如果在整流管前面短路，不 要指望会保护你的电源
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关于变压器的几个问题
1. 窗口面积
IC前沿消隐和关断延迟对设计的影响 （关断延迟） 限流点
udt di = l LI B= N * Ae
设计的最大磁通密 度过高，在高压时 由于di很大，可能 引起启动或负载动 态时变压器饱和， 电感量越小时越严 重 前沿消隐
关断延迟
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D1用FR107时的D-S电压波形
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开关电源工作原理及维修技巧
开关电源工作原理及维修技巧开关电源是一种将交流电转换为稳定直流电的电子设备，广泛应用于各种电子设备和系统中。
了解开关电源的工作原理，对于工程技术人员和维修人员来说至关重要。
本文将介绍开关电源的工作原理，并提供一些常见问题的维修技巧。
一、开关电源的工作原理开关电源通过使用电子器件（如开关管、二极管和电感等）将交流电转换为高频脉冲电流，再通过滤波和稳压电路得到稳定的直流电。
下面将详细介绍开关电源的主要工作原理。
1. 输入滤波：开关电源的输入端会接入交流电源，而交流电源会带有各种干扰信号。
为了保证开关电源的正常工作，需要通过输入滤波电路来滤除这些干扰信号。
输入滤波电路一般由电容器和电感器组成，能够有效地滤除高频和低频的干扰信号。
2. 整流和滤波：经过输入滤波后，交流电会被整流电路转换为直流电。
整流电路通常使用二极管桥整流器来实现。
然后，通过输出滤波电路对整流后的直流电进行滤波处理，以去除直流电中的纹波电压，得到相对稳定的直流电。
3. 高频开关转换：直流电经过滤波后，会进入开关电源的核心部件——开关电路。
开关电路由开关管（如MOSFET、IGBT等）组成，通过快速开关操作将直流电转换为高频脉冲电流。
4. 变压器：高频脉冲电流进一步经过变压器的转换，得到所需的电压大小。
通过变压器的变换比例，可以实现升压、降压或保持电压稳定的功能。
5. 输出调节和稳压：经过变压器转换后的电流会进入稳压电路，稳压电路通常由反馈电路、误差放大器和控制开关管等组成。
利用反馈电路监测输出电压的变化情况，并与设定的参考电压进行比较，在误差放大器和控制开关管的调节下，保持输出电压稳定在设定值。
二、开关电源的常见故障和维修技巧1. 电源无输出或输出电压波动大：可能原因：- 输入端电源线异常，如插头松动或电源线破损。
- 滤波电容故障，需要检查滤波电容是否损坏或漏电。
- 开关管故障，开关管可能损坏或短路，需要更换。
- 控制电路故障，检查反馈电路和误差放大器是否正常工作。
开关电源易损坏元件和故障现象汇总
开关电源易损坏元件和故障现象汇总
现在电子电路中，有很多故障是由开关电源故障引起的，而开关电源的常见故障中，又有大部分是由一些易损件损坏而引起。
比如说，在开关电源中的开关管，经常性损坏，但是开关变压器，损坏的几率却又极小!几乎可以忽略不计。
所以以下，我总结了开关电源中一些比较容易损坏的元件，以及损坏后会出现什么故障现象，分享给大家。
1.保险管
烧保险大多数是后级电路大电流引起，也就是说后面的电路有短路情况，比如说开关管，限流电阻，桥堆烧坏短路，芯片损坏，大滤波电容损坏等等都会引起烧断保险，故障现象为通电无反应。
(温馨提示：如果换了保险管后，不要贸然通电测试，一定要找出故障或采取一定措施后才通电)
2，滤波电容损坏(300V 的大电容)
滤波电容漏电或容量降低，会造成死机或开机无反应，滤波电容损坏一般从外观上可以看到电容鼓包。
(当然也有不鼓包的)
3.输出滤波电容：故障现象和滤波电容坏差不多。
4.开关管
第一点讲过，开关告损坏后一般会烧保险，限流电阻也会跟随着损坏，有些时候连PWM 芯片也跟着烧坏(不过这种现象不多)。
既然保险管都烧了，故障现象肯定是通电无反应。
5，稳压二极管。
在二极管所承受反向电压大于其标称稳压值的情况下，稳压管会反向击穿，但是这种击穿是可以恢复的，即在电压值降低以后，稳压管会脱离击穿状。
充电器开关电源的常见故障及维修
充电器开关电源的常见故障及维修充电器开关电源的常见故障及维修充电器开关电源是在电子行业中使用最广泛的一种电源，它们能够为电子设备提供稳定的电源供应。
随着电子行业不断发展，充电器开关电源也变得越来越重要。
然而，由于工作环境的不同，充电器开关电源也会遇到各种故障。
因此，我们必须熟悉常见的故障，以便及时进行维修和保养，确保充电器开关电源的正常运行。
一、充电器开关电源的常见故障1、电源输出端口不稳定：当电源输出端口的电压不稳定时，电子设备将不能正常工作，甚至可能损坏。
这种情况通常是由于充电器开关电源的电路板有问题导致的。
2、电源输出过大：如果电源输出过大，电子设备就会受到损坏。
这种情况通常是由于充电器开关电源的电流控制部分出现故障所致。
3、电源输出过小：该情况通常是由于充电器开关电源的电流控制部分出现故障导致的，即电流控制部分无法根据电子设备的实际需求调整电压和电流输出。
4、电源输出不稳定：当电源输出不稳定时，电子设备将不能正常工作，甚至可能损坏。
这种情况通常是由于充电器开关电源的电路板存在缺陷或者调节器出现故障所致。
5、高温故障：当充电器开关电源的散热装置出现故障时，就会导致充电器开关电源的温度过高，从而影响到充电器开关电源的正常工作。
二、充电器开关电源的维修1. 检查电路板：检查电路板是维修充电器开关电源的一个重要步骤。
如果发现电路板上有缺陷，就需要及时更换新的电路板，以确保充电器开关电源的正常运行。
2. 更换调节器：当充电器开关电源的电压或电流输出不稳定时，就应该更换调节器。
调节器有助于根据电子设备的实际需求调整电压和电流输出。
3. 更换散热装置：如果充电器开关电源的温度过高，就需要更换散热装置。
这样可以确保充电器开关电源能够正常工作，而不会受到过热的影响。
4. 更换电源模块：如果检查发现电源模块存在缺陷，就需要更换新的电源模块，以保证充电器开关电源的正常工作。
总之，充电器开关电源的维修需要专业技术人员进行操作，以确保充电器开关电源的正常使用。
开关电源常见四大故障及检修方法
开关电源常见四大故障及检修方法开关电源是各种电子设备必不可缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。
由于深圳开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%—30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品。
电子设备电气故障的检修,本着从易到难的原则,基本上都是先从电源入手，在确定其电源正常后，再进行其他部位的检修，且电源故障占电子设备电气故障的大多数。
故了解开头电源基本工作原理，熟悉其维修技巧和常见故障，有利于缩短电子设备故障维修时间，提高个人设备维护技能.1。
无输出,保险管正常这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。
首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低，则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电，此时如电源控制芯片正常，则经上述检查可以迅速查到故障。
若有启动电压，则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变，若无跳变，说明控制芯片坏、外围振荡电路元件或保护电路有问题,可先代换控制芯片，再检查外围元件；若有跳变,一般为开关管不良或损坏。
2. 保险烧或炸主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位，抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。
需要注意的是:因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏.负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。
3。
有输出电压，但输出电压过高这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。
在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路，任何一处出问题就会导致输出电压升高。
4。
输出电压过低除稳压控制电路会引起输出电压低，还有下面一些原因也会引起输出电压低:a. 开关电源负载有短路故障（特别是DC/DC变换器短路或性能不良等），此时，应该断开开关电源电路的所有负载，以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。
开关电源设计开发存在的问题
开关电源设计开发存在的问题开关电源设计开发存在的问题一、电磁干扰问题：在之前的几篇文章有相关介绍了，在此不重复。
二、效率与功率因数问题：开关电源的特点是轻、小、高效率、高功率密度。
开关电源的外形可以短、薄。
最近有人在研究变压器折叠式绕组，其目的是提高功率密度，实现特定要求，满足各种需要。
开关电源效率较高时，损耗就很低，只有这样的开关电源才具有高功率密度。
高效率是由多种因素决定的，最主要的因素是安全。
只有彻底掌握开关电源的理论知识，具有丰富的工作经验，对开关电源进行精心设计、认真实验，并借助于优化设计和仿真设计，才能制造出优质的、高品位的开关电源。
一般开关电源的滤波电路是由单电容和电感组成的，由此引发出开关电源功率因数低的问题，原因是只有在正弦交流电压的瞬时值高于直流电压时，电网电压才对滤波电容充电，充电时间短，充电电流是尖峰状，偏离了正弦波。
有源功率因数校正器以反激式为基本电路，采用双环控制调节占空比使电路输出电压稳定，使输入电流紧随输入电压变化，功率因数达到或接近1的水平，效果非常明显。
随着开关电源的新技术不断取得进步，现在开关电源已经取得晶闸管整流电源，作为基础电源的48V、24V直流电源给电信通信系统带来了极大的经济效益和社会效益。
电信通信系统容量大，一般为几千安甚至上万安培的电流，而且机房无人值守。
这种大容量电源一般由几十个千瓦级别的开关电源模块并联才能满足要求，而且每个电源模块必须向控制系统提供电压、电流、温度、工作状态（运行、故障、均流）等方面的信息。
不但如此，每个电源模块还必须能够接收控制系统的遥控指令，这就是所说的智能化高可靠性开关电源模块，这些电源模块还必须具有高功率因数。
三、器件原材料问题：目前，市场上常用的电源控制IC集成电路有很多，品种也不上，但IC的集成度不算高，器件的技术参数分散性比较大，同一个工厂生产的IC它的技术参数相差5%至10%。
能否将有源功率调整、脉宽调制、各种保护、监测、控制集于一体，将振荡变压器、二次整流滤波集于一体；能否将铁氧体磁心变压器实现纳米化平面变压器等等。
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。
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开关电源中的几个难点问题
张兴柱 博士
（2008年10月完成）
世纪电源网
1
问题清单
01：开关电源的带宽是不是越高越好?
02：为什么PFC的带宽要控制在10~20Hz?
03：用UC3842~45控制的开关电源,其限流点为什么会随输入电压变化? 04：开关电源的带容性负载能力是不是越大越好?
05：在峰值电流控制中,当占空比大于0.5时,为什么要加斜波补偿电路? 06：两个完全稳定的开关电源,组成系统时,为什么会产生振荡?
07：MOSFET并联时为什么经常出现炸机现象?
08：开关电源中的拍频现象是怎么产生的?如何克服?
09：为什么开关电源中的干扰会对电源会产生致命的影响?
10：为什么开关电源中的电性能,热性能和EMI性能是互相关联的?
11：为什么高频功率变压器对电源的性能有非常大的影响?
12：MOSFET的最大占空比应如何设计,才能获得最佳的电源性能? 13：如何才能保证大占空比下的隔离驱动电路绝对可靠?
14：大占空比下电流取样电路的去磁如何实现?
15：同步整流驱动对开关电源的效率是怎么影响的? 16：…………………
…………………..
2
因报告时间所限,本次只给大家介绍清单中的前面六个问题它们可归结为开关电源动态方面的难点问题
3
问题一：开关电源的带宽是不是越高越好?
4
3)：开关电源带宽的高低对开关电源的影响
(1)：从开关电源的稳定性看,带宽越低,电源越容易稳定：
--- 对PCB布板要求降低；
--- 补偿电路的抗高频干扰能力增强；
--- 相位裕量增加；
(2)：从开关电源的动态指标看,带宽越高,电源的动态性能越好；
--- 可提高对输入低频纹波的抑制能力；
--- 可提高对输出负载电流变化的抑制能力；
(3)：在满足同样动态指标时,带宽高的开关电源,会有更高的功率
密度和更低的成本：
--- 带宽越高,其低频处的闭环音频隔离度就越小,输出端的低频率纹波就越小,在输出纹波一样时,输入端的滤波电容就越小；同样的
道理在负载跳变所引起的输出电压变化一样时,输出端的滤波电
容就越小；
(4)：提升开关电源的带宽,对开关电源的性价比非常有利,但受许
多因素牵制:
--- 开发人员的水平；
--- 合理的总体方案；
--- PCB布板要求的提高等等．
11
４)：开关电源的带宽是不是越高越好？
答案：是
因为只有不断提高开关电源的带宽，才能保证你的开关电源产品
更有竞争力，才能更好地满足客户的要求．
12
问题二：为什么PFC的带宽要控制在10~20Hz?
13
问题三：用UC3842~45控制的开关电源,其限流点
为什么会随输入电压变化?
20
4)：可见用UC3842~45控制的开关电源,其限流点会随输入电
压变化，在有外部斜波补偿时，用同样的分析，也有同样的结果。
5)：采用UC3842~45控制的开关电源,其限流点的调试通常比
较费时，往往要加一个输入电压前馈来尽量减小限流点与输入电压的影响。
大家要先进行分析，再设计参数，然后再去调试，这样可以减少很多时间。
6)：下面是对反激变换器的限流点分析．
24
问题四：开关电源的带容性负载能力是不是越大越好?
29
2)：开关电源容性负载能力的大小给用户有什么好处？
对两家公司的开关电源进行比较时：
（1）：在其带宽相同时，带容性负载能力越强的开关电源，用户使用时的动态负载范围会更宽；
（2）：当带宽不相同时，带宽低的开关电源，即使具有更大的带容性负载能力，在带宽高的开关电源能满足的动态负载场合，也应尽量
避免选择前者，原因是它让用户使用更多的电容，占据更多的空
间；
（3）：如能够将开关电源的带宽提高许多，而降低其带容性负载的能力，对用户是好事，对电源公司且会增加开发难度。
一个电源企业要
想办法提高开关电源的带宽让用户去满足快速的动态负载，而不
是想办法让用户用更多的电容去满足快速的动态负载。
答案：开关电源的带容性负载能力并不是越大越好。
只有在带宽相同时，才是越大越好，当带宽不同时，这个能力不能比
较。
或许得在电源规格中引入一个带宽与容性负载能力乘积的指标，
才能对各家企业的开关电源进行这方面的比较。
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问题五：在峰值电流控制中,当占空比大于0.5时,为什么要加斜波补偿电路?
32
问题六：两个完全稳定的开关电源,组成系统时,为什么会产生振荡?
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如有问题请课后再交流，谢谢！
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