如何快速定位與排除電源模塊故障

　　電源模塊憑借其模塊化的設(shè)計，讓用戶能夠最大程度的縮減產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)周期，其用法簡單，但大家真的會用電源模塊嗎?若電源模塊使用不當，產(chǎn)生的破壞力將是十分巨大的，我們應(yīng)該如何防范呢?這里將為您一一揭曉。

　　電源模塊的使用故障主要分為兩大類：參數(shù)異常和使用異常。筆者上一篇文章已經(jīng)為大家介紹了電源參數(shù)異常問題原因以及相應(yīng)的解決方案，本次將分析較為常見的電源模塊使用異常故障問題。較于參數(shù)異常問題，這一類問題的破壞力更大，稍有差池可能會造成極大的經(jīng)濟損失，本文將根據(jù)影響程度從小到大為大家分析不同的異常產(chǎn)生原因，希望這篇文章中的技術(shù)干貨對各位工程師的電源模塊應(yīng)用電路設(shè)計有所幫助，不幸遇到的話，也能快速的排查故障，進行優(yōu)化。

　　一、電源模塊啟動困難

　　首先是破壞力較小的情況——電源模塊在啟動中出現(xiàn)啟動困難，甚至啟動不了。大家在使用電源模塊過程中可能會出現(xiàn)電源模塊輸出端電壓正常，輸出端就是沒有任何輸出，電源模塊也無損壞，是什么原因呢?具體原因如下所示：

　　外接電容過大;

　　容性負載過大;

　　負載電流過大;

　　輸入電源功率不夠。

　　針對這一類問題，可以通過調(diào)整輸出端的電容以及負載或調(diào)整輸入端的功率進行改善，具體如下所示：

　　外接電容過大，在電源模塊啟動時向其充電較長時間，難以啟動，需要選擇合適的容性負載;

　　容性負載過大時需可先串聯(lián)一個合適的電感;

　　輸出負載過重是會造成啟動時間延長，選擇合適負載;

　　換用功率更大的輸入電源。

　　模塊發(fā)熱嚴重

　　較啟動困難而言，更為嚴重的使用異常情況是電源模塊在使用的時候發(fā)熱很嚴重。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因是由于電源模塊在電壓轉(zhuǎn)換過程中有能量損耗，產(chǎn)生熱能導(dǎo)致模塊發(fā)熱，降低電源的轉(zhuǎn)換效率。這會影響電源模塊正常工作，并且可能會影響周圍其他器件的性能，這種情況需要馬上排查。那么什么情況下會造成電源模塊發(fā)熱較嚴重呢?具體原因如下所示：

　　使用的是線性電源模塊;

　　負載過流;

　　負載太小：負載功率小于模塊電源輸出功率的10%，都會有可能會導(dǎo)致模塊發(fā)熱(效率太低);

　　環(huán)境溫度過高或散熱不良。

　　熱成像儀觀測下的發(fā)熱電源模塊如圖1所示：

　　圖1

　　針對這一類問題，可以通過外在環(huán)境的優(yōu)化或通過調(diào)整負載來改善，具體如下所示：

　　使用線性電源時要加散熱片;

　　提高電源模塊的負載，確保不小于10%的額定負載;

　　降低環(huán)境溫度，保持散熱良好。

　　模塊電源損壞較快

　　那么比電源模塊發(fā)熱更為嚴重的使用異常情況自不必多說，那就是這個電源模塊直接損壞了。那么電源模塊使用沒多久就損壞，并且更換后沒幾天又壞了，這是什么原因?qū)е碌哪?首先需要排除掉是否是使用劣質(zhì)的電源這一情況，那么還有哪些因素會導(dǎo)致這一問題呢?具體原因如下所示：

　　輸出負載過輕使其可靠性降低所致;

　　輸出端電容過大導(dǎo)致模塊啟動時造成損壞;

　　輸入端電壓長期偏高導(dǎo)致模塊輸入端開關(guān)管損壞。

　　圖2

　　這一類問題也是負載不匹配導(dǎo)致的，可以通過改變輸出負載、電容或者改變合適的輸入電壓通過改善，具體如下：

　　確保輸出端不小于少10%的額定負載，若實際電路工作中會有空載現(xiàn)象，就在輸出端并接一個額定功率10%的假負載;

　　選取符合電源模塊技術(shù)手冊規(guī)格的電容;

　　選擇合適的輸入電壓。

　　電源模塊上電后快速燒毀

　　較于上一種電源模塊損壞的情況而言，更可怕的情況就是，不僅壞了電源甚至把整個電路都燒毀了。具體的現(xiàn)象就是電源模塊剛上電就燒毀冒煙了，輸入端的電容炸裂，如圖3所示，這一類問題是最為嚴重的，需要在前期設(shè)計中盡量避免，那么若是已經(jīng)發(fā)生了這一情況，它到底是什么原因?qū)е碌哪?具體如下所示：

　　圖3

　　輸入電壓極性接反了;

　　輸入電壓遠遠高于標稱電壓;

　　輸出端極性電容接反了;

　　輸出電路易引起短路或者外接負載在上電瞬間存在大電流。

　　這一類問題是最為嚴重的故障，需要重新檢查一遍電路進行相應(yīng)優(yōu)化或者調(diào)整電壓，具體如下所示：

　　接線前注意檢查或加防反接保護電路;

　　選擇合適的輸入電壓;

　　上電前檢查電容極性，確保正確;

　　在電源模塊輸出端加短路保護。

　　選用優(yōu)質(zhì)的隔離電源模塊，降低電路的設(shè)計風(fēng)險

　　ZLG致遠電子自主研發(fā)、生產(chǎn)的隔離電源模塊，具有寬輸入電壓范圍，隔離1000VDC、1500VDC、3000VDC多個系列，封裝形式多樣，兼容國際標準的SIP、DIP等封裝。同時ZLG致遠電子根據(jù)豐富的電源設(shè)計及應(yīng)用經(jīng)驗，可為用戶提供專業(yè)的電源外圍應(yīng)用電路設(shè)計經(jīng)驗參考，提升產(chǎn)品的可靠性。

　　致遠電子電源模塊以其效率高、輸入電壓范圍寬、體積小、可靠性高、耐沖擊、隔離特性好，溫度范圍寬等特性，適用于做板級的供電電源，廣泛應(yīng)用于電力、工業(yè)自動化、通訊、醫(yī)療、交通、樓宇自動化、儀器儀表和汽車電子等眾多領(lǐng)域。