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小功率反激式開關(guān)電源啟動時間長問題的分析

[復(fù)制鏈接]
ID:853826 發(fā)表于 2020-12-3 15:53 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
2018年,當(dāng)時有個客戶的研發(fā)工程反饋其調(diào)12V1A樣機在測試性能參數(shù)時,發(fā)現(xiàn)啟動時間大于行業(yè)要求的3S,與客戶電話溝通優(yōu)化后,客戶反饋啟動時間還是不滿足要求,當(dāng)時我就想,客戶工程師也不是新手了,都是在行業(yè)內(nèi)工作了10年以上的人了,怎么這個問題還無法解決呢??
然后,我自己聚開始梳理了一遍這個問題,今天突然再看見當(dāng)時自己寫的這個客訴案例,就想和大家一起分享一下,如有不對,請各位大牛幫忙指正,先謝謝了。也希望對剛?cè)胄械幕蛘呦肓私獾呐笥研率忠粋學(xué)習(xí)的機會。下面,開始步入正題。
     首先,技術(shù)類的問題,我們都可以先通過原理來分析梳理一遍問題點:
     原理上,我是這樣理解的:開關(guān)電源的啟動以及輸出保持時間的快慢,實際上就是儲能電容、電感類器件充、放電速度的快慢問題;客戶此電源主要為儲能電容充放電問題;即高壓濾波電容、VCC啟動電容、輸出濾波電容容量越大,啟動電阻越大,則開機充電時間越長,啟動時間就越久,行業(yè)內(nèi)一般電源的啟動時間要求是小于3S;
     啟動時間定義為:電源從輸入接上電源起到其輸出電壓上升到穩(wěn)壓范圍內(nèi)為止的時間,以客戶此輸出12V的電源為例,則啟動時間應(yīng)為從電源開機起到輸出電壓達(dá)到11.4V為止的時間; 啟動時間理論計算參考公式為:
                                                                         5.png
根據(jù)上述原理分析,找到對應(yīng)輸出12V1A的樣機進(jìn)行初步測試驗證,改小啟動電阻Rst或者改小VCC電容Cvcc容量都能加快啟動時間;   

    按客戶要求到客戶現(xiàn)場進(jìn)行分析調(diào)測:
(1)現(xiàn)場和客戶首先對我司帶過去的樣機進(jìn)行測試,啟動時間1.6S左右,滿足客戶2S左右的要求;
樣機參數(shù):VCC啟動電容Cvcc=4.7uF/50V,啟動電阻Rst=2M;
根據(jù)公式計算的理論值:
3.png

(2)對客戶改版后樣機進(jìn)行外圍參數(shù)分析,發(fā)現(xiàn)客戶測試樣機的VCC電容并不是電話反饋的4.7uF/50V規(guī)格,而是10uF/50V,VCC環(huán)路的限流電阻也不是原來的樣機使用的3歐姆,而是增大到了10歐姆,這兩個參數(shù)都會對電源啟動時間產(chǎn)生影響(特別是VCC電容容量越大,充電時間越長,啟動時間就越久);
將客戶樣機的VCC電容改為4.7uF/50V,啟動電阻Rst=1.5M保持不變進(jìn)行測試,反復(fù)測試樣機啟動時間在1.3-1.6S之間,滿足客戶2S左右的啟動時間要求;
客戶參數(shù)的理論計算值為:
6.png

     實際測試結(jié)果與理論計算值存在一定差異,從應(yīng)用角度進(jìn)行分析:主要原因為電子元器件在工作情況下性能參數(shù)會發(fā)生一定的變化,存在一些不確定性,另外測試的輸入電壓也存在一定的波動,儀器采集波形數(shù)據(jù)點也存在一定的誤差影響,導(dǎo)致實測結(jié)果出現(xiàn)一定的差異;從測試的結(jié)果與理論計算值進(jìn)行對比分析,可以看出調(diào)整參數(shù)的變化趨勢是與理論分析思路是會保持一致的,根據(jù)理論進(jìn)行的優(yōu)化結(jié)果是滿足客戶要求的;


最后,我得出的關(guān)于這一類的開關(guān)電源的啟動時間快慢的結(jié)論就是:
      對于啟動時間的優(yōu)化方法:主要為改變VCC啟動電容容量大小和啟動電阻大小,VCC啟動電容容量越大,啟動電阻越大,開機充電時間越長,啟動時間就越久


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ID:262 發(fā)表于 2021-9-10 04:12 | 顯示全部樓層
好資料,51黑有你更精彩!!!
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ID:290373 發(fā)表于 2022-3-1 11:21 | 顯示全部樓層
分析的很有條理!
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ID:162501 發(fā)表于 2022-3-1 16:40 來自觸屏版 | 顯示全部樓層
21.5V是什么值?
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ID:1129748 發(fā)表于 2024-7-28 21:43 | 顯示全部樓層

IC的起動電壓
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ID:1129748 發(fā)表于 2024-7-28 21:44 | 顯示全部樓層
21.5V是IC的起動電壓
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ID:344848 發(fā)表于 2024-7-29 08:19 | 顯示全部樓層
確保產(chǎn)品的一致性,勢必提高啟動電阻和電容的精度,因此目前開關(guān)電源芯片已將這部分集成在芯片內(nèi)部。建議使用三腳芯片LR8,解決上述問題,或采用啟動直接接高壓端的開關(guān)電源芯片。
LR8.pdf (697.39 KB, 下載次數(shù): 2)
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