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从维修说反激式开关电源波形

 婧妹子 2017-08-04

一个开关电源损坏,经查发现尖峰吸收电路,箝位二极管击穿,反向二极管炸毁,开关管损坏。更换损坏器件,开关电源开始工作,试机半小时后,变压器啸叫,箝位二极管冒烟。上示波器后测的Vds波形。





从波形上看大致可以知道D22为什么会损坏,因为Vin和Vds的压差大于350V,TVS开始工作这种情况时间一长,TVS就被损坏,最后导致反向二极管的击穿,最后连累了开关管。


先解释一下Vor,Vor叫做反射电压,是当开关管断开后,次级输出电压Vout*N1/N2,折射到初级的电压和输入电压的方向一致两者相加,开关管的耐压必须大于这个值,不然就会被击穿。


那么为什么会产生高的Vor呢?从公式可以看到Vor和变压器的匝比和输出电压有关,匝比已经固定问题一定是在Vout上。Vout当然和占空比有关,Vin*Ton=Vout*Toff 开关电源的基础伏秒平衡,当然我们还不能忽略一个问题就是输出负载,如果负载发生短路,输出电流增大同样也会导致输出电压增大,Io=Vout*Toff/Ls,Ls是次级的感量。


但是我的问题是上电正常,半小时后发生异常,负载突变情况不大,可能是稳压环节出问题了。


最终发现是采样环节有个电阻虚焊导致。重焊后试机4小时无异常

最后说说为什么开关管在关断后会出现一段震荡,这是因为开关电源工作在DCM模式下,即是把开关变压器在开关管导通时候存储的能量全部放光。我们看到开关管关断后有一个小的平台那个时候是变压器次级在把初级的能量释放。一般理想的情况下,如果能量释放完毕后,Vds电压应该等于Vin,因为初级电感没有电流,次级电感也没有电流,电感没有自感电压,但是由于开关管有输出电容。最终就变成了输入电源串联电感和电容,而且电容上的电压是Vin+Vor,电容就开始给电感充电,最后形成阻尼震荡。如果是工作在CCM模式下,次级电流不为零,初级电感的电压就会被锁定在Vor,Vds的电压就是Vin+Vor这个平台。





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