您现在的位置是:首页 > DC/DC > 技术解析

开关电源设计,如何防止初次上电“炸机”?

时间:2019-05-10 来源: 关键字:开关电源   电阻   

做了这么些年的开关电源设计,一个很让我心里忐忑的事就是新做的样机进行初次上电,担心炸机。相信很多工程师跟我一样深有体会,把自己的新样机在上电之前检查再检查,生怕哪个地方有焊错焊反搭焊或者说有地方短路,甚至把工作台上都扫得干干净净以防万一。

根据工程师的经验不同,细心程度不同,样机首次通电有一定的炸机概率,并且提心吊胆的。当然“提心吊胆”一词只能用在一部分工程师上,有部分工程师天生不怕炸也不怕做耐压实验时发出的那个“滋滋”的声音,一副脸不变色心不跳的样子(不知道是不是装的)。

炸机很痛苦,尤其这样一个全新样机本就没有调试好参数的电源,本来电源就有可能存在不正常,炸了岂不是更难修理?

为此很多工程师由于设备配置有限,用各种办法经验来避免炸机,比如输入电压慢慢调高边调边看电流的状态,看功率计上的功率变化,一旦形势不对马上断电,这样确实可以避免一些异常情况,但有时手速不够快就炸了。

下面给大家分享一个亲测有效,且成本很低的方法来防止样机首次上电炸机的问题,手头有 ac source 等设备的工程师请忽略!

 

 

方法很简单,就是在开关电源输入线上串联一个白炽灯来做保护,如下图。

 

 

注意串联白炽灯初次上电不用带输出负载,直接空载上电。

无大电流的情况

如果白炽灯没有亮灯,或者就刚上电的那一下亮了然后又熄灭(第一下亮是输入浪涌电流引起的),说明开关电源没有大电流输入,此时可测试电源的输出是否为正常电压。

如果输出正常则可以去除白炽灯进行正常的调试了。

如果输出电压不正常,可继续接在白炽灯上直到找到原因解决后再去除白炽灯进行正常调试。

有大电流的情况

如果通电后白炽灯一直亮,或者白炽灯在间断的亮-不亮-亮的循环状态,说明开关电源内部有大电流,此时可关电仔细检查开关电源,重复此法直到开关电源空载正常后方可去除白炽灯进行正常调试。

为何可以防止大部分的炸机?下面小编进行简单的分析一下,如果不对之处欢迎指正。

大致原理如下:

先把上图画一个简单的等效电路,如下:

原理很简单

无大电流的情况

若开关电源没进入危险状态(开关电源输出正常 或者 开关电源输出电压在上下跳动但没有导致输入大电流),则此时流进开关电源的输入电流很微弱,可等效看作Zo很大。

假设此时电源的功耗为2.2W,Zo上的平均电流大约为0.01A,Zo上的阻抗大约为220/0.01,大约是22K。

一个十几瓦或几十瓦的白炽灯的冷态电阻大约在几十欧姆到几百欧姆,在此我假设为Z1=100Ω,根据阻抗的分压比可知,白炽灯上的压降非常小所以白炽灯不亮灯。

有大电流输入的情况

若开关电源没没有进入危险状态(开关电源输入有大电流),电流很大,可等效看作Zo很小。

假设此时电源流入的电流平均为5A,相当于Zo上的平均电流为5A,Zo上的阻抗大约为220/5,大约是44Ω。

一个十几瓦或几十瓦的白炽灯的冷态阻抗大约在几十欧姆到几百欧姆,在此我假设为Z1=100Ω,根据阻抗的分压比可知,白炽灯上的压降是比较大的。

另外白炽灯还有一个特性就是热态阻抗比冷态阻抗要大很多,实验得出大概十多倍的样子,在此我假设热态阻抗是冷态阻抗的10倍。由于上电白炽灯上有较大的压降和较大的电流会以非常快的速度发热,设发热后阻抗由Z1=100Ω变成Z1=1K,在很短的时间内会使Zo上的电压变得非常小从而避免了开关电源炸机。

换一批

延伸阅读

[资讯] 线路没错,开关电源烧了,这是怎么回事?

线路没错,开关电源烧了,这是怎么回事?

我们日常用的开关电源,时间一长或多或少的会出现一些故障,甚至烧坏,线路没错,开关电源烧了,这是怎么回事?......

关键字:开关电源 故障解析 监控

[资讯] “智造”新征程 | 金升阳蝉联年度运动控制优秀器件奖

“智造”新征程 | 金升阳蝉联年度运动控制优秀器件奖

广州金升阳有限公司连续三年荣获“CMCD 2018年度运动控制优秀器件”奖。......

关键字:金升阳 开关电源 自动化

[资讯] 杨德仁院士:铸锭单晶兼具多、单晶双重优点 或将大规模应用

杨德仁院士:铸锭单晶兼具多、单晶双重优点 或将大规模应用

铸锭单晶是太阳能硅材料重要的发展方向,希望铸锭单晶技术在今后1-2年重新开始大规模应用,”在近日举办的相关活动上,中国科学院院士、硅材料国家重点实验室主任杨德仁在报告中详细阐述了铸锭单晶的前世今生。会上,来自协鑫的长晶技术总监胡动力博士也在......

关键字:单晶 太阳能 电阻率

[资讯] PI公司开关电源IC荣获《今日电子》和21ic中国电子网2018年Top 10电源奖

PI公司开关电源IC荣获《今日电子》和21ic中国电子网2018年Top 10电源奖

PI公司近日宣布,该公司的离线反激式开关电源IC InnoSwitch3-Pro获得了《今日电子》杂志和21ic中国电子网评选的2018年Top 10电源奖。这款产品在原有领先架构的基础上又进一步集成了数字接口,获得了行业内专家和用户的高度......

关键字:开关电源IC

[资讯] 充电器究竟会耗多少电?

充电器究竟会耗多少电?

相信大部分人家里的插排上都插满了大大小小的充电器,大家也都知道其实这样会慢慢地耗电,然而并不以为然。那么这种情况究竟能耗多少电呢?看了下面的一些数据你就知道了。在......

关键字:充电器 耗电 开关电源
发表评论 共有条评论
用户名: 验证码:

怎样使用浪涌电流限制器NTC

怎样使用浪涌电流限制器NTC

各种开关电源(SMPS)——它们体积小、重量轻、性能高——通常被用作电子设备的电源。……

利用光传感电路来降低光电二极管带宽和噪声影响

利用光传感电路来降低光电二极管带宽和噪声影响

这种设计中,A 2的输入电容是跨阻抗系统 AC 传输函数中起作用的唯一电容。缓冲器输入电……

基站瞬断问题的解决方案

基站瞬断问题的解决方案

导致蓄电池组性能下降的原因主要是由于基站恶劣的运行环境,如经常发生的高温、过放电……

项目外包