如何輕松解決電源模塊常見(jiàn)的八大故障

　　摘要：?jiǎn)纹瑱C復位、電腦死機、手機藍屏等生活中常見(jiàn)的現象，其實(shí)和電源模塊的供電也有著(zhù)千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，針對電源供電故障現象，如何定位背后問(wèn)題?這里將為大家一一揭曉。

　　目前，市場(chǎng)上電源模塊種類(lèi)繁多，不同產(chǎn)品的輸入電壓、輸出功率、功能及拓撲結構等都各不相同，其特點(diǎn)是可為微控制器、集成電路、數字信號處理器、模擬電路、及其他數字或模擬負載供電。電源模塊的可靠性比較高，但也可能發(fā)生故障，以下是用ZLG致遠電子的DC-DC為例分析常見(jiàn)的八種故障。

　　一、輸出電壓偏低

　　電路輸入電壓過(guò)低，會(huì )使得電路不正常，如微控制器系統中，負載突然增大，會(huì )拉低微控制器供電電壓，造成復位。電源長(cháng)時(shí)間工作在低輸入電壓情況下，電路的壽命也會(huì )有極大的影響。輸出電壓過(guò)低通常是那些原因造成的呢?

　　l輸入電壓較低或功率不足;

　　l輸出線(xiàn)路過(guò)長(cháng)或過(guò)細，造成線(xiàn)損過(guò)大;

　　l輸入端的防反接二極管壓降過(guò)大;

　　l輸入濾波電感過(guò)大。

　　解決方法：

　　1)調高電壓或換用更大功率輸入電源;

　　2)調整布線(xiàn)，增大導線(xiàn)截面積或縮短導線(xiàn)長(cháng)度，減小內阻;

　　3)換用導通壓降小的二極管;

　　4)減小濾波電感值或降低電感的內阻。

　　二、輸入電壓偏高

　　輸入電壓過(guò)高，非常容易燒毀電路，帶來(lái)危害較大，哪些常見(jiàn)原因易造成電壓偏高呢?

　　l輸出端懸空或無(wú)負載;

　　l輸出端負載過(guò)輕，輕于10%的額定負載;

　　l輸入電壓偏高或干擾電壓。

　　解決方法：

　　1)確保輸出端不小于少10%的額定負載，若實(shí)際電路工作中會(huì )有空載現象，就在輸出端并接一個(gè)額定功率10%的假負載;

　　2)更換一個(gè)合理范圍的輸入電壓，存在干擾電壓時(shí)要考慮在輸入端并上TVS管或穩壓管。

　　三、模塊發(fā)熱嚴重

　　電源模塊在電壓轉換過(guò)程中有能量損耗，產(chǎn)生熱能導致模塊發(fā)熱，降低電源的轉換效率，影響電源模塊正常工作，但什么情況下會(huì )造成電源模塊發(fā)熱較嚴重呢?

　　l使用的是線(xiàn)性電源模塊;

　　l負載過(guò)流;

　　l負載太?。贺撦d功率小于模塊電源輸出功率的10%，都會(huì )有可能會(huì )導致模塊發(fā)熱(效率太低);

　　l環(huán)境溫度過(guò)高或散熱不良。

　　熱成像儀觀(guān)測下的發(fā)熱電源模塊如圖2所示：

　　解決方法：

　　1)使用線(xiàn)性電源時(shí)要加散熱片;

　　2)提高電源模塊的負載，確保不小于10%的額定負載;

　　3)降低環(huán)境溫度，保持散熱良好。

　　四、輸出噪聲較大

　　噪聲是衡量電源模塊優(yōu)劣的一大關(guān)鍵指標，在應用電路中，模塊的設計布局等也會(huì )影響輸出噪聲，哪些因素對輸出噪聲有較大影響呢?

　　l電源模塊與主電路噪聲敏感元件距離過(guò)近;

　　l主電路噪聲敏感元件的電源輸入端處未接去耦電容;

　　l多路系統中各單路輸出的電源模塊之間產(chǎn)生差頻干擾;

　　l地線(xiàn)處理不合理。

　　ZDS2024示波器測試有較大噪聲干擾問(wèn)題的電源模塊，如圖3所示：

　　解決方法：

　　1)將電源模塊盡可能遠離主電路噪聲敏感元件或模塊與主電路噪聲敏感元件進(jìn)行隔離;

　　2)主電路噪聲敏感元件(如：A/D、D/A或MCU等)的電源輸入端處接0.1μF去耦電容;

　　3)使用一個(gè)多路輸出的電源模塊代替多個(gè)單路輸出模塊消除差頻干擾;

　　4)采用遠端一點(diǎn)接地、減小地線(xiàn)環(huán)路面積。

　　五、電源模塊啟動(dòng)困難

　　在電源的應用電路中，經(jīng)常會(huì )出現電源模塊輸出端電壓正常，輸出端就是沒(méi)有任何輸出，電源模塊也無(wú)損壞，是什么原因呢?或許是電源模塊無(wú)法啟動(dòng)?

　　l外接電容過(guò)大;

　　l容性負載過(guò)大;

　　l負載電流過(guò)大;

　　l輸入電源功率不夠。

　　解決方法：

　　1)外接電容過(guò)大，在電源模塊啟動(dòng)時(shí)向其充電較長(cháng)時(shí)間，難以啟動(dòng)，需要選擇合適的容性負載;

　　2)容性負載過(guò)大時(shí)需可先串聯(lián)一個(gè)合適的電感;

　　3)輸出負載過(guò)重是會(huì )造成啟動(dòng)時(shí)間延長(cháng)，選擇合適負載;

　　4)換用功率更大的輸入電源。

　　六、電源模塊上電后快速燒毀

　　電源模塊剛上電就燒毀冒煙了，輸入端的電容炸裂，如圖4所示，是什么原因導致的呢?

　　l輸入電壓極性接反了;

　　l輸入電壓遠遠高于標稱(chēng)電壓;

　　l輸出端極性電容接反了;

　　l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。

　　解決方法：

　　1)接線(xiàn)前注意檢查或加防反接保護電路;

　　2)選擇合適的輸入電壓;

　　3)上電前檢查電容極性，確保正確;

　　4)在電源模塊輸出端加短路保護。

　　七、模塊電源損壞較快

　　電源模塊用一段壞了，再換一塊沒(méi)幾天又壞了，是電源模塊質(zhì)量問(wèn)題，還是使用不當造成的?

　　l輸出負載過(guò)輕使其可靠性降低所致;

　　l輸出端電容過(guò)大導致模塊啟動(dòng)時(shí)造成損壞;

　　l輸入端電壓長(cháng)期偏高導致模塊輸入端開(kāi)關(guān)管損壞。

　　解決辦法：

　　1)確保輸出端不小于少10%的額定負載，若實(shí)際電路工作中會(huì )有空載現象，就在輸出端并接一個(gè)額定功率10%的假負載;

　　2)選取符合電源模塊技術(shù)手冊規格的電容;

　　3)選擇合適的輸入電壓。

　　八、 耐壓不良

　　隔離電源模塊的耐壓值高達幾千伏，但在應用電路中，那些因素會(huì )大大降低其耐壓能力?

　　l耐壓測試儀存在開(kāi)機過(guò)沖;

　　l選用模塊的隔離電壓值不夠;

　　l維修中多次使用回流焊、熱風(fēng)槍。

　　用耐壓儀測試電源模塊隔離電壓的方法如圖5所示：

　　解決辦法：

　　1)耐壓測試時(shí)電壓逐步上調;

　　2)選取耐壓值較高的電源模塊;

　　3)焊接電源模塊時(shí)要選取合適的溫度，避免反復焊接，損壞電源模塊。

　　電源模塊故障問(wèn)題種類(lèi)繁多，這里僅針對以上八種常見(jiàn)的應用型故障問(wèn)題，淺淺而談，以作拋磚引玉。