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      經驗技巧:如何解決電源器件莫名發熱問題

      發布時間:2016-12-14 責任編輯:sherry

      【導讀】前段時間,一臺稍特的電源,調試過程中,發現橋堆很奇怪的發熱。在這將問題查找及解決過程分享一下。在迷底沒揭開之前,也希望網友們積極分析其原因。

        先大概說一下,這個電源因特殊要求,要有2組獨立的PFC。

        這2組獨立的PFC,輸出分別給2組后續電路供電,調試過程中是用了2組隔離的電子負載進行。如下圖:

      如何解決電源器件莫名發熱問題

      兩路分別帶滿載,一切正常。

        加了點卡通圖片,這樣形像一點。

      如何解決電源器件莫名發熱問題
      如何解決電源器件莫名發熱問題

      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,第二路的橋堆明顯比自己單獨帶載時溫度高很多。

      如何解決電源器件莫名發熱問題

      經反復測試,現象是:

        只要1路帶 較大負載,2路的橋堆 就會發熱,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:

        是不是原理圖畫錯了,導致PCB也錯了,兩邊橋堆串電流了呢?

        經檢查,沒有錯,確實已經分開,不是串流。

        懷疑各路PFC的CBB電容不夠大,兩路同時加大一倍容量。

        結果,第2路橋堆明顯降溫,但是否降到正常值,當時就沒有太去注意。

      如何解決電源器件莫名發熱問題

      還試了,C1,C2 還原,把L2短路,也是同樣的結果。

        第2路橋堆也明顯降溫。

      如何解決電源器件莫名發熱問題

      還試了,C1,C2還原,L2也還原,只把CX3加大,也是同樣的結果。

        第2路橋堆也明顯降溫。

      如何解決電源器件莫名發熱問題

      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,很多 工程師 到這就覺得,問題已經解決了。

        也不去關心之前為什么熱,加了電容又為什么能不熱。

        這也許是項目緊,時間不允許,弄好了就行。

        又或是自己覺得這樣就可以用了,沒有必要去知道為什么。

        其實,做為研發技術人員,在自己能力范圍以內還是要盡量找到原因。

        這對自己,對產品,對公司 都算是一種負責的態度。

        做事的態度是非常重要的。

        回頭想想,橋堆(或者說二極管)發熱,都有哪些常見的原因呢。

        最常見的:電流大(兩路輸出是沒有連接的,這點之前懷疑時也確認過)

        反向短時間軟擊穿(不排除有這可能)

        后來又想想,總不能是反向恢復問題吧。

        想到這,突然眼前一亮,覺得這個可能性非常大,準備驗證一下。

        驗正方法:將發熱的整流橋換成快恢復管。

        將DB2的正極兩個二極管“換成”超快恢復二極管。

        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。

      如何解決電源器件莫名發熱問題

      其實,后面還用 電流探頭 分別測了用 橋堆 和用 快管 時的電流波形。

        用“慢管”時,確實能測到 反向電流,而且還挺大。

        原因是已確定為橋堆反向恢復慢,導致發熱。下圖說明了具體原因,同時也能說明為什么做上邊那些改動可以降低DB2的發熱。

      如何解決電源器件莫名發熱問題

      至此,鬼 已被找到,然后再看看用什么合適的辦法把它消滅。用快管當然是最直接的辦法,對癥下藥嘛。

        可這樣,又覺得比較麻煩,甚至有可能還被業入人士笑我: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。

      如何解決電源器件莫名發熱問題

      小結

        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。

        導致另一路橋堆的電壓迅速反向(前邊低于后邊),而這時橋堆如果正在給后邊充電的話,就會因為反向恢復較慢而使電流倒灌。

        其實,另一個橋推可能也存在這個問題,只是因為兩邊功率不一樣,導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熱才較為明顯。

        要出現這個問題,要達到幾個條件:

        1.橋堆后至少某邊的CBB電容偏小,導致電壓會被迅速拉低。

        2.橋堆前邊的CBB電容也小,同時一起被迅速拉低。

        3.輸入端串有差模電感(如果共模的漏感夠大,也行),阻礙后邊快速充電。

        4.橋堆是慢速管,有較大的反向恢復電流。

        而以上4個條件,前邊三個條件是導致電流有機會反向流的原因。

        發熱的原因,則是橋堆的反向恢復速度太慢。
       

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