客户改了一个电阻就炸机？原因并没有那么简单

 

 

客户改了一个电阻就炸机？原因并没有那么简单

【样机芯片介绍】

本次调试的样机主控IC为思睿达主推的成都启臣微的CR6853B，该IC为副边控制IC，该IC是一款高集成度，低功耗的电流模 PWM 控制芯片，该芯片适用于离线式 AC-DC 反激拓扑的小功率电源模块。芯片可以通过外接电阻改变工作频率，具有低 EMI 技术、低启动及工作电流、轻载工作无音频噪音、频率可调等特点

 

 

 

【应用】智能宠物烘干机

 

 

 

【样机图片】

 

 

 

【输出规格】24V3A

 

 

 

【问题点】通电测试3000台有48台炸机

【调试过程】

该机型我从客户处了解到这个机型一开始只需要高压工作即可，后来客户想低压110V也工作，测试后发现110V带载会重启，于是CS电阻从0.3R减小到了0.15R，测试110V能正常工作了，但是出现了炸机现象，随后便找到了我们。

测试后发现CS电阻用0.15R的情况下，高压过流点高达6A，低压110V也有5.2A，一般过流点我们会放在正常负载的1.2-1.3倍左右，这个过流点已经是两倍了，过流点放太大就会导致MOS启机波形有尖刺，果然在测试该机子带3A负载，264V启机的MOS波形后发现应力已经超出：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

于是我在确保用户样机在低压也能正常工作的前提下将过流点减小至正常范围，测试264V启机波形如下：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

可以看到启机尖峰已经没有了，没有尖刺之后是556V，除此之外我在测试其他波形时发现在任意输入电压，2-3A负载时会有较严重大小波，轻载或半载则正常，如下图所示：

220VAC@ 3ALoad  MOS波形

 

 

 

该原因也是造成炸机的罪魁祸首，我首先觉得可能是环路不稳造成的，但是试了一圈环路，将许多参数都调整了一遍都没有解决，只有轻微改善。

 

 

 

在deepseek查询相关问题后给出的回答如下：

 

 

 

开关电源在重载时出现MOS管波形大小波（波形异常）的可能原因及分析如下：

 

 

 

1. 控制环路不稳定

   - 原因：反馈环路（如电压/电流模式控制）的相位裕度或增益裕度不足，导致环路振荡。

   - 排查点：

     - 检查补偿网络参数（如补偿电容、电阻）是否合理。

     - 用示波器观察误差放大器输出波形是否振荡。

     - 重载时环路带宽可能降低，需重新调整补偿参数。

 

 

 

2. 电流模式控制的斜率补偿不足

   - 原因：在电流模式控制中，当占空比超过50%时，若无足够斜率补偿，会引发次谐波振荡。

   - 排查点：

     - 确认电流检测信号的斜率补偿电路设计是否合理。

     - 增大斜率补偿量（如调整补偿电容或电阻）。

 

 

 

3. 输入电压问题

   - 原因：输入电压过低或输入电容容量不足，导致输入电压跌落，引发占空比异常波动。

   - 排查点：

     - 检查输入电容的容量和ESR是否满足重载需求。

     - 输入电压是否在规格范围内，避免电源进入非连续导通模式（DCM）。

 

 

 

4. MOS管驱动异常

   - 原因：驱动信号存在振铃、延迟或驱动能力不足，导致MOS管开关不完全。

   - 排查点：

     - 检查驱动电阻是否匹配（过大导致延迟，过小导致振铃）。

     - 确认驱动芯片供电电压是否稳定，避免因电压跌落导致驱动能力下降。

     - 检查驱动回路寄生电感是否过大（如PCB走线过长）。

 

 

 

5. 功率回路寄生参数影响

   - 原因：功率回路中的寄生电感（如MOS管漏极走线、变压器漏感）或电容引起高频振荡。

   - 排查点：

     - 优化PCB布局，缩短高频功率回路路径。

     - 增加RC吸收电路（Snubber）抑制尖峰和振荡。

 

 

 

6. 磁性元件饱和

   - 原因：变压器或电感在重载时因电流过大导致磁芯饱和，电感量骤降，电流波形畸变。

   - 排查点：

     - 确认电感量和磁芯材料是否适合重载工况。

     - 用电流探头观察电感电流波形是否出现“尖峰”或“平台”。

 

 

 

7. PCB布局问题

   - 原因：高频开关回路布局不合理（如地线分割、长走线），引入噪声干扰。

   - 排查点：

     - 确保功率回路与信号回路分离，地平面设计合理。

     - 检查关键信号（如驱动、电流检测）是否受开关噪声干扰。

 

 

 

 

 

 

在经过逐步排查后我发现该机型初级散热片并没有与地线相连，很有可能时散热片没有与地线连接对环路造成了干扰，于是我将MOS管的散热片与大电容地连起来后发现波形果然恢复正常了！以下为前后对比波形：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

散热片接地前220VAC@ 3ALoad  MOS波形：

散热片接地后220VAC@ 3ALoad  MOS波形：

这也与deepseek回答的最后一条基本吻合，为地线设计问题导致的干扰，客户一开始就没有将散热片接地很有可能一开始就存在这个问题，只是客户并没有发现，将过流点放大之后对环路造成的干扰就更大了，所以此样机除了过流点过大导致的MOS启机尖峰外，还有环路不稳造成炸机，再全面测试一遍未发现问题后便把相关修改参数发给了客户，并告知需重新改板将MOS散热片接地。