反激式开关电源电路的测试记录（一）

各种小功率家电器件中使用更多的是反激式开关电源电路并且随着功率器件的不断发展开关电源电路相关产品也在更新换代比如目前比较流行的氮化镓充电器。由于课题组也在做氮化镓HEMT器件更多的是在芯片设计和工艺部分电路部分没有于是打算做个类似充电器试试就想着先从依托于Si MOS管的反激式开关电源电路做起吧作为一个本科专业啥啥都学啥啥都学不精通的电路小白到了研究生阶段就开始了无人指导的自我摸索人菜瘾也不是很大主要是太菜了。测试的过程可以说是心惊胆战每次上电都要做一会心理建设几乎每次电路都会炸炸完跟自己说没事没事我还有保险管和芯片。言归正传电路图借鉴下面这位博主的电路图几乎没有改动反激式开关电源理论与原理解析_暖暖的纠结的博客-CSDN博客_反激式开关电源一、测前准备第一步了解整个电路的工作原理并对照原理图中各个器件的datasheet了解分立器件工作原理第二步列出设计参数并根据所需设计指标进行其他各个参数的计算设计指标如下1.交流电压输入范围110-245AC频率50/60Hz2.开关频率电源管理芯片采用CR6842选定Rin为26K稳定工作下开关频率为67KHz3.输出电压/电流12V/2A4.电源效率85%5.损耗分配因子Z0.56.空载功率损耗根据MOS管datasheet为1000mW7.输出纹波电压Vripple ≤ 200mV各个参数的计算参考如下博主文档电路测试完再做详细记录详细设计步骤丨精通反激式开关电源设计_精通开关电源设计-硬件开发文档类资源-CSDN下载第三步在立创EDA上画原理图和PCB板图打板买器件在这期间对每一小部分用multism仿真跑一下但是效果不是很好在摸索好用且符合理论的电路仿真软件等板子和器件到了之后焊板子。这里还出现了一些问题画板时采用立创EDA中现有的电源变压器PCB库当时我计算了变压器的匝数比、电感值、线径和骨架型号但是忘记骨架的尺寸和立创EDA尺寸不一样就导致需要靠洞洞板再把变压器连接在一起考虑不够周到实际电路连接如下第四步实验室没有可调交流源直接接市电十分十分十分危险上电瞬间可能会出现炸电容、炸电阻、炸保险管的现象上电瞬间不要凑近电路板二、测试1.测试条件220V市电2.测试注意事项全程一定要带高压绝缘手套呀2.测试记录测试前检查电路中是否有短路和断路的情况好几次测试前没有检查导致不必要的炸器件1TEST1调节滑动变阻器使LTL431 ref端电阻和地之间电阻为2.7kΩ以达到2.5V参考电压上电R20压敏电阻10D271K炸掉同时保险管裂开原因10D271K的耐压只有175V零线火线瞬间短接。不知道当时怎么想的于是又把原边电路中所有的电阻和电容的耐压值检查了一遍其他都耐压在300V AC以上以后买器件吸取教训。重新买了10D821K耐压820V但我一想不用压敏电阻也可以市电一般比较稳定就在等10D821K的过程中继续测试了2TEST2换上新的压敏电阻和保险管上电板上LED灯不亮通过LED灯的亮度来反映输出电压的大小猜测是哪里有断路想摸一下是不是有什么地方发热碰到MOS管附近被电了一下有点害怕不敢测了正好因为复试教研室封楼了搁置了一周。3TEST3解封当天晚上又把电路重新测了一下是否哪里有断路或者短路发现电路连接很正常上电发现大概4、5秒后LED灯亮了但是在明暗交替变化输出电压在6-14V变化这已经不叫纹波了这叫电路工作不正常吧。断电后LED灯还在亮大概半分钟后熄灭有点开心起码是有点反应了打算第二天上午再测。放在试验台上放电。4TEST4直接上电测试结果LED灯又不亮了。天老爷这是为啥冷静过后我想了一下或许是哪里有些接触不良因为之前测过短路断路了我能想到的只有变压器刚开始接的几根线可能不太牢固就换了更粗的线但测试时还是会不停的挪动内部铜丝会断并且万用表碰到铜丝裸露处会有小火花大电压就是大火花终究也不是万全之策只能等到重新打板了测试之后LED灯就亮了我以为我的电路板终于进入了正规测试阶段了。a万用表电压AC档测试输入交流电压231V AC频率未测没想起来测测试整流桥输入端230V AC左右变压器原边绕组两边电压、辅助绕组两边电压、副边绕组两边电压几乎测不到后来原因分析工作频率为67KHz超出了万用表的检测频率范围这个原因会一小点电压都没有吗测量MOS管VGS、VDS电压这时候LED灯灭了未知原因。b万用表电压DC档测试滤波电容两端电压317V未用示波器测波型还来得及测更多数据LED灯就灭了。断电检测电路是否出现断路/短路情况上电测试上述特性发现MOS管VGS为0电源管理芯片CR6842脚3 VIN、脚7 VDD电压均为0又把电路原理跟师兄盘了一遍发现电路根本就没有启动猜测是CR6842的问题。断电第二天测试。在测试中还不小心表笔碰到了整流桥的AC和DC端、MOS管附近不知道是哪里也炸了几个保险管或者一上电保险管就炸了都未知原因5TEST5把CR6842各个引脚测试发现上述两脚确实与脚1 GND短接了换芯片上电测试还是不行又把TEST4的过程走了一遍也没测出来啥反正就是不亮滤波电路之前数据都是对的在想是不是上次MOS管给击穿了我觉得不应该这么脆弱查datasheet把MOS管拆下来跟正常MOS管对比老难拆了。很奇怪MOS管断电后接到电路中VDS有个很小的电压0.048V查看datasheetVGS0漏电流IDS0.5uA这么算下来MOS管关断时Roff96kΩ也合理。但是把MOS管从电路中拆下来后VGSVDS0新的MOS管也这样我找不到原因了已经开始摆烂了算了MOS管既然是好的再装上吧怪贵的。断电测试反馈电路R18、R19接入电路中电阻发生变化拆下来阻值跟额定值一样为什么这么奇怪啊是因为有个可变电阻R21吗把R21拆下来R19另一端用飞线直接接地R18、R19电阻还是变化的难道是因为LT431参考端REF的原因未解这个过程我忘记是在哪次测试中改变的了懵懵的直接上电测试可以了就匪夷所思我的MOS管真的没有虚焊前后测试我已经检查后多遍了太难受了再也不测了6TEST6示波器测试VGS直接用示波器测试线正极接芯片CR6842 8脚 GATE地线接MOS管source端上电瞬间MOS管源端电阻R11 0.3Ω电阻炸的黢黑保险管裂掉CR6842 脚2 FB和脚7 VDD以及脚1 GND直接短路芯片击穿。原因及解决办法参考以下博主示波器不能直接接在有火线和零线的电路中需要隔离之后才能接入示波器测试市电电路意外“炸机”?_硬件大熊的博客-CSDN博客7TEST7更换保险管、仅剩的一个CR6842、电阻R11又调整了反馈电路中的R18、R19阻值原理图中是调整后的重新加入了可变电阻器R21直接上电上电瞬间R11再次炸的黢黑上电之前忘记重新检测电路短路和断路了这种情况肯定是因为哪里短路了吧切记。最后一个芯片没了得重新买电源管理芯片了是我的使用方法不对呢还是这个芯片它就是不行等下一阶段的测试。总结在测试过程中会有大大小小的测试问题上述大概能作为一个经验吧操作比较粗糙希望各位大佬给予建议和指导感谢