鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:929次 | 2020年05月25日
開關(guān)電源測(cè)試點(diǎn)的合理選擇
調(diào)試開關(guān)電源時(shí),除了用電壓表測(cè)量控制電路中相關(guān)元器件引腳的電壓外,更重要的是用示波器觀測(cè)相關(guān)的電壓波形,以便判斷開關(guān)電源是否處于最佳工作狀態(tài)。本篇文章重要講解示波器測(cè)試點(diǎn)的選擇。例如,測(cè)試點(diǎn)為pWM控制芯片的輸出引腳時(shí),可用示波器同時(shí)測(cè)量驅(qū)動(dòng)脈沖的幅度和占空比這兩個(gè)重要參數(shù)。
測(cè)試點(diǎn)的選擇非常重要,測(cè)試點(diǎn)選擇合理,既可以保證調(diào)試安全,又可以反映出開關(guān)電源的工作狀態(tài),能夠簡(jiǎn)化調(diào)試過程。
開關(guān)電源的測(cè)試點(diǎn)選擇如圖7-3-1所示。測(cè)試點(diǎn)Tp1為MOSFET功率開關(guān)管的漏極,Tp2為開關(guān)管的源極,Rs為電流取樣電阻,Tp3是初級(jí)一次高壓回路的負(fù)極。我們可以將Tp1、Tp2這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)連接到雙蹤示波器的兩個(gè)輸入通道(CH1和CH2),同時(shí)觀察兩點(diǎn)的電壓波形。此時(shí)兩個(gè)探頭的接地端要同時(shí)連接到一次輸入直流回路的負(fù)極,即Tp3位置。實(shí)際測(cè)量時(shí),可將探頭的接地夾直接夾在Rs的接地引腳上。
從Tp1可以看到功率開關(guān)管的漏極電壓波形,這個(gè)波形能夠反映出漏極尖峰電壓、輸入直流高壓、二次反射電壓、開關(guān)管導(dǎo)通壓降及導(dǎo)通與截止時(shí)間等信息。在單端反激式開關(guān)電源中,功率開關(guān)管的漏極電壓波形如圖7-3-2所示。
從Tp2可以看到功率開關(guān)管的源極電壓波形,這個(gè)波形是取樣電阻Rs上的電壓波形,能夠反映出漏極電流及導(dǎo)通與截止時(shí)間等信息。功率開關(guān)管得漏極電流波形如圖7-3-3所示。該波形反映出開關(guān)電源工作在電流持續(xù)模式。每個(gè)周期中,開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),漏極電流從最小的起始電流開始上升。開關(guān)管關(guān)斷前,漏極電流到達(dá)最大值。
Tp1和Tp2這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)很關(guān)鍵,基本能夠反映出開關(guān)電源的工作狀態(tài)和有無故障。在調(diào)試過程中,要特別注意這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的波形。在逐漸升高輸入交流電壓時(shí),假如發(fā)現(xiàn)峰值電壓或者峰值電流超過設(shè)計(jì)范圍,應(yīng)該立即關(guān)閉電源,查找原因,以防功率開關(guān)管的損壞。有時(shí),為了觀測(cè)高頻變壓器初級(jí)一次繞組的電流波形,還可以在一次繞組串聯(lián)取樣電阻。
一次回路電流的取樣電路如圖7-3-4所示,這時(shí)的測(cè)量狀態(tài)就是之前文章談到的“浮動(dòng)”測(cè)量。理論上講,取樣電阻串聯(lián)在初級(jí)一次繞組上端或者下端都可以;實(shí)際上,假如串聯(lián)在一次繞組下端,見圖中Rs1位置,測(cè)量時(shí)會(huì)在示波器接地線上出現(xiàn)浮動(dòng)的高壓脈沖。這樣做既不安全,也會(huì)出現(xiàn)較大的測(cè)量干擾和誤差,還可能影響開關(guān)電源的正常工作。正確的方法是將取樣電阻串聯(lián)在一次繞組上端,見圖Rs位置,并且要在Tp1端連接示波器探頭的信號(hào)線,在Tp2端連接探頭的接地夾子。這樣,雖然一次回路電路波形是反極性的,但測(cè)量時(shí)的干擾和誤差是最小的,對(duì)開關(guān)電源的正常工作沒有影響??梢酝ㄟ^示波器的反極性(INV)功能按鈕,觀看到正極性的一次電流波形。
特別說明:觀測(cè)高頻變壓器初級(jí)電流波形時(shí),示波器探頭的接地夾子將與直流高壓的正端連接。示波器其他通道的探頭及接地夾必須與相關(guān)電路斷開,否則會(huì)發(fā)生短路或者損壞電路的元器件。也就是說,觀測(cè)初級(jí)一次回路電流波形時(shí),只能使用一個(gè)通道,其他通道必須完全斷開。當(dāng)使用內(nèi)置隔離通道技術(shù)的示波器時(shí),不存在這個(gè)問題。