开关电源“炸机”关键原因在这里

作者：屈工有话说

电源工程师最怕什么？炸机！炸机的状况总会成为他们心里说不出的“痛”，里面昂贵的元器件如果出现炸机状况，那么在设计过程中的成本就会大幅提升。那么问题来了，开关电源炸机究竟是什么原因呢？

炸机的原因有很多，首先要做的事情就是找到问题的关键。本文我们通过案例整理了一些解决思路和要点，希望对大家有所帮助。

以下为测试样机图片：

 

CR6249TM样机图片

【应用】小功率电源适配器/蜂窝电话充电器/数码电源充电器/电脑和服务器辅助电源/替代线性调整器和RCC

【规格】24V1A

【控制IC】CR6249TM

关于CR6249TM

产品概述

CR6249TM是一款高性能原边检测控制的PWM开关，待机功耗小于75mW。CR6249TM内部采用了多模式控制的效率均衡技术，用于优化芯片系统待机功耗。QR控制模式提升效率，同时采用了初级电感量补偿技术和内部集成的输出线电压补偿技术，保证了芯片在批量生产过程中CC/CV输出精度，内置的全电压功率自适应补偿技术保证了系统在全电压范围（90V~264V）内输出恒定的功率。

CR6249TM集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（UVLO），VDD过压 保护（OVP），软启动，过温保护（OTP），逐周期电流限制（OCP），CS 引脚悬空保护，输出短路保护，内置前沿消隐电路，输出整流二极管短路保护电路，输出过压保护电路。而且内置所有PIN脚悬空保护功能，使得芯片具有更高的可靠性。

主要特点

● 待机功耗低于75mW

● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431

● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出

● 可编程CC/CV模式控制

● 采用多模式控制的效率均衡技术

● 高能效QR控制模式

● 内置输出线电压补偿功能

● 内置初级电感量偏差补偿功能

● 内置全电压功率自适应补偿功能

● 动态负载响应功能

● 内置过温度保护功能

● 内置输出短路保护功能

● 内置前沿消隐

● 启动电流和工作电流低

● VDD端过压保护和钳位保护

● 逐周期过流保护

● 内置输出整流二极管短路保护

● 内置输出过压保护功能

● 内置所有PIN脚悬空保护功能

● DIP-8L绿色封装

基本应用

● 小功率电源适配器

● 蜂窝电话充电器

● 数码电源充电器

● 电脑和服务器辅助电源

● 替代线性调整器和RCC

典型应用

引脚分布

引脚描述

【问题描述】

客户反映，生产过程中，部分炸机。

【解决思路】

样机炸毁的原因有很多，首先要做的事情就是找到问题点：

1、首先可以在炸毁的样机上确定哪些元器件损坏，大概哪个地方发生爆炸来大致确定问题所在。

2、再拿一台良品样机做基本的测试，把所有有可能发生的隐患都检测一遍，例如MOS及肖特基的应力安全、变压器是否磁饱和等。

3、最后再分析元器件的选型是否合理，以及工厂的生产是否有疏漏，生产的哪一步环节出现问题。

【调通要点】

 

经过测试发现AC264V时MOS管的应力达到630V，而MOS的最大应力只有650V，已经差不多到达临界值，继续测试。

测试开关切载瞬间MOS应力达到的最大值有662V，已经超过了MOS管的最大值650V，说明炸机很有可能是因为MOS的损坏。

猜测MOS的应力不够而产生的炸机，于是想办法改善MOS应力。经观察波形可见红色方框内的尖尖过高，说明吸收电路并未完全发挥作用，于是尝试调整吸收电路。

【最终结果】

 

经过改善后可以看到AC264V样机正常工作时，MOS应力在590V左右，而开机切载瞬间MOS的最大应力只有600V，留有一定余量，消除了MOS尖峰过高而导致炸机的隐患。

关于思睿达微电子

思睿达是专注于ADC、DAC、PoE和DC/DC芯片级解决方案的高科技企业，目前同步推广启臣微全系列产品，希望将启臣15年在电源行业这份积淀，这份坚持发扬光大。思睿达同时也可以提供芯片级定制服务。

审核编辑 黄宇