电源模块问题定位难?这些方法帮你搞定

2017-12-06 17:59:04 来源:EEFOCUS
标签:
电源模块凭借其模块化的设计,让用户能够最大程度的缩减产品的设计开发周期,其用法简单,但大家真的会用电源模块吗?若电源模块使用不当,产生的破坏力将是十分巨大的,我们应该如何防范呢?这里将为您一一揭晓。
 
电源模块的使用故障主要分为两大类:参数异常和使用异常。笔者上一篇文章已经为大家介绍了电源参数异常问题原因以及相应的解决方案,本次将分析较为常见的电源模块使用异常故障问题。较于参数异常问题,这一类问题的破坏力更大,稍有差池可能会造成极大的经济损失,本文将根据影响程度从小到大为大家分析不同的异常产生原因,希望这篇文章中的技术干货对各位工程师的电源模块应用电路设计有所帮助,不幸遇到的话,也能快速的排查故障,进行优化。
 
一、电源模块启动困难
首先是破坏力较小的情况——电源模块在启动中出现启动困难,甚至启动不了。大家在使用电源模块过程中可能会出现电源模块输出端电压正常,输出端就是没有任何输出,电源模块也无损坏,是什么原因呢?具体原因如下所示:
 
l、外接电容过大;
2、容性负载过大;
3、负载电流过大;
4、输入电源功率不够。
 
针对这一类问题,可以通过调整输出端的电容以及负载或调整输入端的功率进行改善,具体如下所示:
  • 外接电容过大,在电源模块启动时向其充电较长时间,难以启动,需要选择合适的容性负载;
  • 容性负载过大时需可先串联一个合适的电感;
  • 输出负载过重是会造成启动时间延长,选择合适负载;
  • 换用功率更大的输入电源。
 
模块发热严重
较启动困难而言,更为严重的使用异常情况是电源模块在使用的时候发热很严重。出现这种现象的根本原因是由于电源模块在电压转换过程中有能量损耗,产生热能导致模块发热,降低电源的转换效率。这会影响电源模块正常工作,并且可能会影响周围其他器件的性能,这种情况需要马上排查。那么什么情况下会造成电源模块发热较严重呢?具体原因如下所示:
  • 使用的是线性电源模块;
  • 负载过流;
  • 负载太小:
  • 负载功率小于模块电源输出功率的10%,都会有可能会导致模块发热(效率太低);
  • 环境温度过高或散热不良。
热成像仪观测下的发热电源模块如图1所示:
 
图1
 
针对这一类问题,可以通过外在环境的优化或通过调整负载来改善,具体如下所示:
  • 使用线性电源时要加散热片;
  • 提高电源模块的负载,确保不小于10%的额定负载;
  • 降低环境温度,保持散热良好。
模块电源损坏较快
 
那么比电源模块发热更为严重的使用异常情况自不必多说,那就是这个电源模块直接损坏了。那么电源模块使用没多久就损坏,并且更换后没几天又坏了,这是什么原因导致的呢?首先需要排除掉是否是使用劣质的电源这一情况,那么还有哪些因素会导致这一问题呢?具体原因如下所示:
  • 输出负载过轻使其可靠性降低所致;
  • 输出端电容过大导致模块启动时造成损坏;
  • 输入端电压长期偏高导致模块输入端开关管损坏。
图2
 
这一类问题也是负载不匹配导致的,可以通过改变输出负载、电容或者改变合适的输入电压通过改善,具体如下:
  • 确保输出端不小于少10%的额定负载,若实际电路工作中会有空载现象,就在输出端并接一个额定功率10%的假负载;
  • 选取符合电源模块技术手册规格的电容;
  • 选择合适的输入电压。
电源模块上电后快速烧毁
较于上一种电源模块损坏的情况而言,更可怕的情况就是,不仅坏了电源甚至把整个电路都烧毁了。具体的现象就是电源模块刚上电就烧毁冒烟了,输入端的电容炸裂,如图3所示,这一类问题是最为严重的,需要在前期设计中尽量避免,那么若是已经发生了这一情况,它到底是什么原因导致的呢?具体如下所示:
 
图3
  • 输入电压极性接反了;
  • 输入电压远远高于标称电压;
  • 输出端极性电容接反了;
  • 输出电路易引起短路或者外接负载在上电瞬间存在大电流。
这一类问题是最为严重的故障,需要重新检查一遍电路进行相应优化或者调整电压,具体如下所示:
  • 接线前注意检查或加防反接保护电路;
  • 选择合适的输入电压;
  • 上电前检查电容极性,确保正确;
  • 在电源模块输出端加短路保护。
  • 选用优质的隔离电源模块,降低电路的设计风险
ZLG致远电子自主研发、生产的隔离电源模块,具有宽输入电压范围,隔离1000VDC、1500VDC、3000VDC多个系列,封装形式多样,兼容国际标准的SIP、DIP等封装。同时ZLG致远电子根据丰富的电源设计及应用经验,可为用户提供专业的电源外围应用电路设计经验参考,提升产品的可靠性。
 
 
致远电子电源模块以其效率高、输入电压范围宽、体积小、可靠性高、耐冲击、隔离特性好,温度范围宽等特性,适用于做板级的供电电源,广泛应用于电力、工业自动化、通讯、医疗、交通、楼宇自动化、仪器仪表和汽车电子等众多领域。
 
 
 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
引起电源模块发热的四大原因

一摸电源模块的表面,热乎乎的,模块坏了?且慢,有一点发热,仅仅只是因为它正努力地工作着。但高温对电源模块的可靠性影响极其大!基于电源模块热设计的知识,这一次,我们扒一扒引起电源模块发热的原因。

Flex电源模块面向新兴直接转换市场发布业界领先的隔离式DC-DC转换器

为了满足数据中心和云计算基础设施中不断增长的更高能效水平的需求,Flex电源模块(Flex Power Modules)现在推出第一代直接转换产品。新型BMR481 DC-DC转换器针对48-54V标称电源设计,输入范围为40-60V,并提供0.5-1.35V的可编程输出。

工业智能化向前沿推进,芯片设计如何助力PLC低功耗、小型化
工业智能化向前沿推进,芯片设计如何助力PLC低功耗、小型化

按照两年更新一代的节奏,到了今年2018年,美信集成如约推出了第三代工业平台Go-IO产品,这一代产品的尺寸较上一代缩小10倍,功耗降低50%。

安森美半导体推出新的电源模块,为太阳能和工业电源应用 提供高能效、省空间的方案

2018年11月8日 —推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ON),推出了新的电源模块,在高度集成

MPS可扩展模块 — 让大电流设计更加简洁

MPS 的这款产品 MPM3695-25 便是理想中电源模块解决方案的完美代表。MPM3695-25 作为一款业界领先的可扩展模块,可提供高达 250A 峰值电流、200A 持续电流和低至 0.5V 的输出电压(见图一)。相比于分立负载点(POL)电源解决方案,MPM3695-25 能提供更高的功率密度(高达 60%),可为多个器件提供核

更多资讯
BAT抢人,传统芯片设计企业如何留住人才
BAT抢人,传统芯片设计企业如何留住人才

近期参加的几个芯片产业的活动中,与会者都不同程度的谈到了人才的问题。大家普遍的观点是,芯片企业人才的留存需要引进人才和培养人才两手抓。而另一个被提及较多的话题是当下互联网企业对芯片业的人才冲击,我身边就有不少这样的案例,大量芯片和电子产业的工程师尤其是优秀工程师正涌向BAT这些互联网企业,究其原因,一方面是互联网企业待遇优厚,另一方面是技

开关电源调试常见问题和解决方法大合集

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。

基于STM8S的LCD驱动电路

LCD的工作原理和驱动电路 液晶是一种有机化合物,这种有机物质在一定的温度范围内,既具有液体的流动性和连续性,又具有某些晶体的光学性质。LCD就是利用这种物质在电场的作用下能产生特殊的电光效应而制成的。按照使用的电光效应的不同,LCD可分为动态散射效应和扭曲一向列效应两种类型;按采光方式的不同又可分为透射式和反射式。

锂电池制造的完善化成流程

化成又叫活化,为电池制造后,通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活,改善电池综合性能的过程。化成是一个非常复杂的过程,同时也是影响电池性能很重要的一道工序,因为在电池首次充电过程中,不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上形成覆盖在碳电极表面的钝化薄层,

Maxim发布最新SIMO PMIC,将IoT设备的电源稳压器尺寸缩减一半

2018年12月7日—Maxim Integrated Products, Inc (NASDAQ: MXIM) 宣布推出6款低功耗电源管理集成电路 (PMIC),帮助用户设计小尺寸、电池供电产品,通过延长电池寿命、缩减系统尺寸大幅提升用户体验。MAX17270, MAX77278, MAX77640/MAX77641和MAX77680/