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相關(guān)經(jīng)驗(yàn)技巧:如何解決電源器件莫名發(fā)熱問題

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1180次  |  2020年06月20日  

前段時(shí)間,一臺(tái)稍特的電源,調(diào)試過程中,發(fā)現(xiàn)橋堆很奇怪的發(fā)熱。在這將問題查找及解決過程分享一下。在迷底沒揭開之前,也希望網(wǎng)友們積極分析其原因。

先大概說一下,這個(gè)電源因特殊要求,要有2組獨(dú)立的pFC。


這2組獨(dú)立的pFC,輸出分別給2組后續(xù)電路供電,調(diào)試過程中是用了2組隔離的電子負(fù)載進(jìn)行。如下圖:


兩路分別帶滿載,一切正常。


加了點(diǎn)卡通圖片,這樣形像一點(diǎn)。


前面,一切順利。


兩路都可以正常帶載,好吧,這回一起帶載。


可問題來了:兩路一起帶載時(shí),第二路的橋堆明顯比自己?jiǎn)为?dú)帶載時(shí)溫度高很多。


經(jīng)反復(fù)測(cè)試,現(xiàn)象是:


只要1路帶較大負(fù)載,2路的橋堆就會(huì)發(fā)熱,將1路減到較小或空載,2路的橋堆立即降溫。


這真的是鬧鬼了?


帶大載350W的,反而沒有帶載200W的橋堆熱。


而且還自己帶載了,弄得隔壁熱。


這叫:隔山打牛?


第一反應(yīng):


是不是原理圖畫錯(cuò)了,導(dǎo)致pCB也錯(cuò)了,兩邊橋堆串電流了呢?


經(jīng)檢查,沒有錯(cuò),確實(shí)已經(jīng)分開,不是串流。


懷疑各路pFC的CBB電容不夠大,兩路同時(shí)加大一倍容量。


結(jié)果,第2路橋堆明顯降溫,但是否降到正常值,當(dāng)時(shí)就沒有太去注意。


還試了,C1,C2還原,把L2短路,也是同樣的結(jié)果。


第2路橋堆也明顯降溫。


還試了,C1,C2還原,L2也還原,只把CX3加大,也是同樣的結(jié)果。


第2路橋堆也明顯降溫。


試了這么多辦法,也就是加大電容就可以明顯降低DB2的溫度。


估計(jì),很多工程師到這就覺得,問題已經(jīng)解決了。


也不去關(guān)心之前為何熱,加了電容又為何能不熱。


這也許是項(xiàng)目緊,時(shí)間不允許,弄好了就行。


又或是自己覺得這樣就可以用了,沒有必要去了解為何。


其實(shí),做為研發(fā)技術(shù)人員,在自己能力范圍以內(nèi)還是要盡量找到原因。


這對(duì)自己,對(duì)產(chǎn)品,對(duì)公司都算是一種負(fù)責(zé)的態(tài)度。


做事的態(tài)度是非常重要的。


回頭想想,橋堆(或者說二極管)發(fā)熱,都有什么常見的原因呢。


最常見的:電流大(兩路輸出是沒有連接的,這點(diǎn)之前懷疑時(shí)也確認(rèn)過)


反向短時(shí)間軟擊穿(不排除有這可能)


后來又想想,總不能是反向恢復(fù)問題吧。


想到這,突然眼前一亮,覺得這個(gè)可能性非常大,準(zhǔn)備驗(yàn)證一下。


驗(yàn)正方法:將發(fā)熱的整流橋換成快恢復(fù)管。


將DB2的正極兩個(gè)二極管換成超快恢復(fù)二極管。


溫度也明顯降低。


看輸入功率,比之前加電容容量的輸入功率還要低約1W。


其實(shí),后面還用電流探頭分別測(cè)了用橋堆和用快管時(shí)的電流波形。


用慢管時(shí),確實(shí)能測(cè)到反向電流,而且還挺大。


原因是已確定為橋堆反向恢復(fù)慢,導(dǎo)致發(fā)熱。下圖說明了具體原因,同時(shí)也能說明為何做上邊那些改動(dòng)可以降低DB2的發(fā)熱。


至此,鬼已被找到,然后再看看用什么合適的辦法把它消滅。用快管當(dāng)然是最直接的辦法,對(duì)癥下藥嘛。


可這樣,又覺得比較麻煩,甚至有可能還被業(yè)入人士笑我:50Hz用快管。


最終解決辦法,將橋前邊的差模電感去掉,給兩路分別加差模電感。


小結(jié)


1路的pFC,將自己的CBB電容和橋前邊的CBB電容電壓快速拉低。


導(dǎo)致另一路橋堆的電壓迅速反向(前邊低于后邊),而這時(shí)橋堆假如正在給后邊充電的話,就會(huì)因?yàn)榉聪蚧謴?fù)較慢而使電流倒灌。


其實(shí),另一個(gè)橋推可能也存在這個(gè)問題,只是因?yàn)閮蛇吂β什幌嗤?,?dǎo)致功率大的那邊能把前邊電壓拉得更低(或者說拉低得更快),所以小功率這邊的橋堆發(fā)熱才較為明顯。


要出現(xiàn)這個(gè)問題,要達(dá)到幾個(gè)條件:


1.橋堆后至少某邊的CBB電容偏小,導(dǎo)致電壓會(huì)被迅速拉低。


2.橋堆前邊的CBB電容也小,同時(shí)一起被迅速拉低。


3.輸入端串有差模電感(假如共模的漏感夠大,也行),阻礙后邊快速充電。


4.橋堆是慢速管,有較大的反向恢復(fù)電流。


而以上4個(gè)條件,前邊三個(gè)條件是導(dǎo)致電流有機(jī)會(huì)反向流的原因。


發(fā)熱的原因,則是橋堆的反向恢復(fù)速度太慢。


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