電源某元器件莫名發(fā)熱及問題解決過程

前段時間，一臺 稍特殊 的 電源，調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn) 橋堆 很奇怪的發(fā)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(wǎng)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(xù)電路供電，調(diào)試過程中是用了2組隔離的電子負載進行。如下圖：

兩路分別帶滿載，一切正常。

加了點卡通圖片，這樣形像一點。

卡通圖片是網(wǎng)上找的，版權(quán)歸作者所有。

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。

經(jīng)反復(fù)測試，現(xiàn)象是：

只要1路帶 較大負載，2路的橋堆 就會發(fā)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(yīng)：

是不是原理圖畫錯了，導(dǎo)致PCB也錯了，兩邊橋堆串電流了呢?

經(jīng)檢查，沒有錯，確實已經(jīng)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(jié)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。

還試了，C1，C2 還原，把L2短路，也是同樣的結(jié)果。

第2路橋堆也明顯降溫。

還試了，C1，C2還原，L2也還原，只把CX3加大，也是同樣的結(jié)果。

第2路橋堆也明顯降溫。

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(jīng)解決了。

也不去關(guān)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(fā)技術(shù)人員，在自己能力范圍以內(nèi)還是要盡量找到原因。

這對自己，對產(chǎn)品，對公司 都算是一種負責(zé)的態(tài)度。

做事的態(tài)度是非常重要的。

回頭想想，橋堆(或者說二極管)發(fā)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(fù)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(fā)熱的整流橋換成快恢復(fù)管。

將DB2的正極兩個二極管“換成”超快恢復(fù)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。

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(fù)慢，導(dǎo)致發(fā)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(fā)熱。

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(yè)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。

小結(jié)

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(dǎo)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(fù)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(dǎo)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(fā)熱才較為明顯。

要出現(xiàn)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(dǎo)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(fù)電流。

而以上4個條件，前邊三個條件是導(dǎo)致電流有機會反向流的原因。

發(fā)熱的原因，則是橋堆的反向恢復(fù)速度太慢。