开关电源老化测试时出现烧坏现象，查找问题“七步法”请收好！

对电源产品进行老化测试是为了检验和提高电源产品的可靠性、稳定性和安全性，它是生产工艺流程中的一个重要环节。老化测试可以帮助制造商确保其产品在各种工作条件下均能正常工作，从而提供高品质的电源解决方案。
客户在生产过程中发现有小批样机在老化测试过程中烧坏。根据客户的描述，我们提供了几个重要步骤来查找问题。
以下为测试样机图片：
 

 

CR5215BSC样机图片
 

 

【应用】小功率电源适配器/圣诞灯、LED驱动器/蜂窝电话充电器/替代线性调整器RCC

 

【规格】5V1A

 

【控制IC】CR5215BSC
 

关于CR5215BSC

高精度恒流/恒压原边控制功率开关

CR5215BSC是一款应用于小功率AC/DC充电器和电源适配器的高性能离线式脉宽调制控制器。该芯片采用原边检测和调整的拓扑结构，因此在应用时无需TL431和光耦。芯片内置恒流/恒压两种控制方式。在恒流控制时，最大输出电流和输出功率可以通过CS 引脚的限流电阻RS设定。在恒压控制时，内置恒压采样电路以及高精度的误差比较器基准电压保证了芯片的高性能和高精度。此外，内置线损补偿电路保证了从空载到满载条件下输出电压精度。芯片还具有极低的静态工作电流，芯片待机功耗低于75mW。

 

CR5215BSC针对各种故障设计了一系列完善的保护措施，包括逐周期峰值电流限制、VDD过压保护、FB开路保护、输出短路保护、前沿消隐、过温保护、电源钳位和欠压锁定功能。在FB上拉电阻开路，FB下拉电阻短路，输出二极管开路或者短路，变压器绕组短路，CS引脚电阻开路等故障条件下都能有效保护，使得芯片具有更高的可靠性。

主要特点

● 低启动电流● 恒压精度可达±5%、恒流精度可达±5%● 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● 高能效QR控制模式● 内置初级电感量偏差补偿功能● 内置输出线电压补偿功功能● 内置全电压功率自适应补偿功能● 无音频噪音控制技术● VDD端过压、欠压保护功能● VDD端钳位电路● 内置输出过压保护功能● 内置FB开路、短路保护功能● 内置输出二极管开路、短路保护功能● 内置前沿消隐电路● 逐周期电流限制● 过载保护功能● 过温保护功能● SOP-7L绿色封装

基本应用

● 小功率电源适配器● 蜂窝电话充电器● 圣诞灯、LED驱动器● 替代线性调整器和RCC

典型应用

管脚排列

管脚描述

【问题描述】

客户在生产过程中发现有小批样机在老化测试过程中烧坏。

 

 

【解决思路】

当开关电源老化过程中出现烧坏问题时，可以采取以下步骤来查找问题：

 

 

1

外观检查：首先，检查开关电源外观是否有烧焦、变色、膨胀或明显的损坏迹象。这可能表明某些元件或线路发生了故障。

2

检查电路保护器：检查开关电源中是否存在保险丝、保护管或保护器件。如果某部分被熔断或损坏，那么很可能是由于过流或过载导致的问题。

3

测量输出电压和电流：使用万用表或示波器等测试工具，测量开关电源的输出电压和电流。确保输出电压是否在规定范围内，并检查是否有异常纹波或漏电流。

4

检查开关元件：开关电源中的开关元件（如MOSFET、IGBT等）可能会受到过电压或过电流的影响而烧坏。通过检查这些元件是否存在断路、短路或明显损坏来判断它们的工作状态。

5

检查电容器：开关电源中的电容器也是常见的故障点。检查电容器是否存在漏液、漏电或明显膨胀等异常情况。

6

检查散热系统：过热是开关电源故障的常见原因之一。检查散热器、风扇和散热片等散热部件是否正常工作，以及是否有堵塞或损坏。

7

检查控制电路：开关电源的控制电路可能也会出现故障，导致无法正常工作。检查控制芯片、驱动电路和反馈电路等部分是否存在问题。

【调通要点】

首先按上述思路先检查外观，查看是否有明显损坏，发现IC有轻微烧坏的现象。检查基本波形，发现CS波形有轻微弯曲。

 

 

如图，CS波形正常来说是一条很直的斜线，图上有轻微弯曲，说明磁芯的感量已经趋于饱和。经过测量，发现初级绕组感量Lp为2.6mH，确实偏大了。磁饱和会使电源温度升高，从而导致烧坏样机，于是减小感量。

 

 

【最终结果】

把感量减小到2.4mH，弯曲波形有所改善，消除了因磁饱和而导致电源烧坏的隐患。在合理范围内，增大感量可以增加效率，但过度增加反而会带来各种隐患。