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炸采样电阻和UC2842,一般是什么情况引起的?

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leander
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高级工程师
  • 2021-4-22 09:16:42
3年前做了第一个开关电源,UC2842方案的,还行,出去大几W套,年故障率在1%以下。

但是最近领导又打算把故障率再提升一下,我总结了返修的故障表现

基本表现在采样电阻炸裂,NTC炸裂,MOS管下拉电阻,还有UC2842也会炸裂。

这个一般是什么情况引起? 可以调整或增加某些元器件进行故障率降低吗?

附上原理图,和故障图片。

电源原理图.png

电源.png
nc965
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版主
  • 2021-4-22 09:22:04
 
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 09:31:32
 
谢谢版主答复,

一般炸MOS管是过压还是过流? 150W的功率,用的是进口的20N60,

如果要把炸管子比率再减小,有哪方面可以优化? 再选高规格的MOS管?

还是这里的取值再优化下?

MOS.png
谢开源
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LV10
总工程师
  • 2021-4-22 09:46:43
 
150W没PFC?两种可能:

1)启机时Mos过压或变压器饱和
2)输出肖特基太热导致其漏电流太大,反射到初级导致Mos过压损坏。类似共通

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leander
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高级工程师
  • 2021-4-22 09:50:46
 
那时候开关电源都还一窍不通,根本没考虑PFC  
nc965
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版主
  • 2021-4-22 09:46:49
 
反激的MOS(还有钳位二极管)一般要用650V(只高不低),但更重要的是变压器要仔细优化,最小漏感设计,适当的反射电压应力(最大占空比),钳位电路是最后的考虑(意思你不能指望只靠钳位电路就能干好这件事)。

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leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 10:00:50
 
好像是的。我刚刚根据坛里的那个EXCEL文件计算了下,好像耐压是欠缺了点。

以前是根据24V设计的,现在是32V输出,表格提示,92%,可能留的余量不够。 钳位二极管这里是DP1吗?

如果选650V MOS管的话,150W电流一般选多少够了? 12A还是20A?

变压器.png
nc965
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版主
  • 2021-4-22 10:07:38
 
DF1耐压不低于MOS
MOS高温电流耐量不低于最大电流峰值
375V电压偏低,建议392V(北美标准277Vac)
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 10:22:45
 
谢谢版主指点,我调整下MOS型号再测看看。
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 09:32:33
 
还有,一般行业内,普通开关电源的年故障率在多少为合格? 1%够了吗?
nc965
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版主
  • 2021-4-22 09:55:06
 
这不关故障率啥事,甚至都不关可靠性啥事,基本设计指标先达到再议(极端电压、极端负载、极端温度下反复开关机老化)。你不会没这些设计指标吧?
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 10:03:53
 
哈哈,还真没有全套的流程

极端电压,极端负载,极端温度(38度算不算) 这些都老化过N天,但反复开关机没有做,因为是NTC,没用继电器,怕瞬间电流太大。
nc965
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版主
  • 2021-4-22 10:13:15
 
极端负载包括短路,极端温度包括极端低温极端高温,38度都不是,气温都不止,反复开关机包括最不利频率,是应用场景(模拟接触不良),它不管你有没有继电器。
谢开源
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LV10
总工程师
  • 2021-4-22 10:22:40
 
猜是小公司的产品,不舍得花钱去做系统的测试
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 10:23:49
 
比你想象的还小,

硬件,软件,PCB,电源,都是我一个人。

运动控制也还是我,美工设计也还是。
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 10:25:43
 
主做自动化运动控制,有款小产品,电源放不下,逼不得已自己搞电源集成。
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 10:24:31
 
谢谢指点,容我消化消化再吸收。
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 10:05:39
 
那个时候对开关电源理解根本不够,现在回过头再好好补补基础知识。
能源消耗
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LV10
总工程师
  • 2021-4-22 10:43:39
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根据你的电路图,和量产的故障率来分析。 损坏砸机的1%几率,  总体说明还是与电路无关。 输出24V 150W,  不小的反激电源。
(3842这种芯片过流保护的限制精度很不好设置,很容易过流引起不确定的因素。批量差异很大,再说电流采样用垫高方法,输入电压变化就出现BUG。
从轻载和重载的过程中,反激电源的最关键的是VCC供电。,根据我判断,  RP8   5.1欧姆中得出辅助绕组的电压不低,容易启动。
因为电源是24V输出,  从变压器变比,主输出绕组与VCC绕组的关系,经验得出,VCC电压从轻载到重载的电压变化范围很大。
关键是ZD1   VCC钳位管(稳压)用27v  等于摆设。  应该改为18V。 可以查一下20N60MOS管的GS极限电压,早期的不会很高,稳压管的误差也很大。
驱动信号幅度一旦超出MOS的GS电压,就炸机。  建议你测轻载时和重载时的VCC电压,   改换ZD1为18V1A稳压管。或改为三极管稳压电路。

另外NC965版主说的 吸收2极管RF107  如果贴片SO-123不能用,太小, 插件用FR207安全。  这两元件值得注意。
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 11:26:49
  • 倒数9
 
好的,多谢您的指点。

改换ZD1为18V1A稳压管? 这里稳压管是18V1A还是18V1W?
能源消耗
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总工程师
  • 2021-4-22 12:33:42
  • 倒数7
 
1W  18V
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-22 15:11:58
  • 倒数6
 
好的。我这边调整下试试,

MOS管供应商那里刚好有17A 800V的,换上试一下
FR107改成FR207
就是这个18V稳压管,当初封装只有1206,只能先贴0.5W的。功率不够的话,下次再改板子。
能源消耗
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LV10
总工程师
  • 2021-4-23 08:14:15
  • 倒数5
 
600V,mos 估计够了,有650V的, 测一下DS波形幅度SHIBUSHI 550以内,要温升后测试。
leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-23 08:29:22
  • 倒数4
 
好的。晚点测试一下,
对了,刚刚又发现一处,MOS管的下拉关断电阻,有直接接地的,也有接在采样电阻上端的。
这两种接法有什么讲究吗?

下拉接地电阻.png


leander
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LV6
高级工程师
  • 2021-4-23 09:30:05
  • 倒数3
 
多谢您的指点,今天早上特意测量了下VCC电压。

变压器,原边:次边:辅助, 38T:12T:6T,输出电压是32V,辅助绕组是6匝,简单控制在16V这样。

实际万用表简单测试,如果有尖峰电压测不出来,

110V 空载 : 13.9V
220V 空载 : 14.2V
240V 空载 : 14.14V

110V 60W : 15.53V
220V 60W : 15.50V
240V 60W : 15.51V


110V 120W : 15.67V
220V 120W : 15.66V
240V 120W : 15.68V


110V 150W : 15.8V
220V 150W : 15.75V
240V 150W : 15.76V


120W通电老化一会,等过几个小时温升上去了再去测量下VCC电压。如果还是在16V左右,加个18V的稳压二极管保护一下应该没啥大问题了吧?


=======================================

温升上去后,220V 120W 还是 15.66V,VCC没啥变化。
YTDFWANGWEI
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  • 2021-4-22 12:01:35
  • 倒数8
 
用你的示波器,逮一下上电瞬间的MOS管DS波形看看尖峰能到多少伏?
tmcent
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总工程师
  • 2021-4-23 09:34:52
  • 倒数2
 
采样电阻功率不太够吧。查询一下采样电阻的最大电流和额定功率,采样电阻过流容易引起采样电阻损坏。
leander
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高级工程师
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  • 2021-4-23 09:56:34
  • 倒数1
 
采样电阻功率5W,0.22R,理论可以过20A电流,应该是够的。

如果不够,也是先炸管子了。

===============================

才看到原理图标的是2W,不好意思,实际用的是5W无感水泥电阻。
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