電源應用常見問題之輸出異常

本文簡述了開關電源應用常見問題中的輸出異常問題，并簡要分析了問題產生的原因，同時給出了對應的驗證方法和解決及預防的辦法，以減少電源在不同應用中產生輸出異常的可能，提升系統可靠性。

引言：

在日常工作中，工程師朋友們經常遇到以下電源輸出異常的問題：

（1） 標稱是24V的電源，測試時候為什么不是24V呢？

（2） 電源標稱的紋波噪聲等參數，實測為什么會超過手冊標稱值呢？

（3） 輸入電壓正常，工作一時間以后，輸出怎么沒了呢？

……

對此，本文將對常見的輸出異常問題進行梳理，分析其原因并給出相應的解決方案。

常見的輸出異常現象

電源作為用電設備必不可少的一個核心部件，我們通常希望它穩定可靠、高精度、高性能，這些指標我們能從其技術手冊上查詢得到。但是我們在實驗室或實際應用中測試的時候，常常會發現測試參數與標稱參數不符。通常有以下情況：

1、輸出電壓偏低或偏高；

2、輸出紋波噪聲超出規格；

3、持續工作一段時間后無輸出；

當我們遇到這些問題時，該如何分析、確認并排除問題呢？接下來我們將對問題逐個進行分析

1、輸出電壓偏低或偏高

通常，輸出電壓偏低或偏高成因有兩個：

1）誤觸到可調電阻：

判斷方法：可用萬用表直接測量輸出端子電壓，判斷是否為標準輸出電壓；

解決辦法：可按照標簽紙上的方向旋轉可調電阻，適當調高輸出電壓，以滿足實際需求；

2）客戶負載到電源之間線路距離過長，輸出線損過大

判斷方法：測試對比電源輸出端電壓和客戶負載輸入端電壓；

解決辦法：建議縮短并加粗電源到負載間的走線；

2、輸出紋波噪聲超出規格

通常，輸出紋波噪聲超出規格有三個有原因：

1）地線環引入高頻信號干擾，示波器帶寬設置較大

判斷方法：檢查測試紋波噪聲的方法是否符合技術手冊上的推薦方法和接線方法；

解決辦法：使用正確的測試方法，不恰當的測試方法會使得測試失真，導致結果誤判等等問題。通常在紋波噪聲測試的時候我們會進行帶寬的限制，這主要取決于被測模塊的工作頻率段。以電源模塊為例，通常電源模塊的工作頻率都在500KHz以下，開關噪聲的頻率也大部分在5MHz以下，因此在測試的過程中，建議將帶寬限制在20MHz內，這樣才可以確保所測試到的是真實的電源產生的紋波噪聲。同時在測試時，為避免示波器的供電電源的地線上會引入干擾，建議將示波器電源線上的地腳剪掉。

常規的測試方法為平行線測試法和靠測法，平行線測試法如下：  

圖中電容器C1 為陶瓷電容；C2為電解電容，默認C1、C2 分別為1uF、10 uF；

靠測法如下：

相對于常規的甩線測試，靠測法主要是減小了地線環的面積，避免在測試的過程中在地線環路中耦合到干擾，影響了測試結果。主要的方法是像圖中所述，將地線夾子去掉，直接使用探頭上的環銅作為地使用。這樣可以有效的避免外接電磁環境對測試的影響。

2）隔離電源模塊N線或輸入大地對輸出負極短接

判斷方法：排查是否把電源模塊N線/輸入地--輸出地短接，排查后端負載板是否存在負極接地點；

解決辦法：不建議客戶把隔離電源模塊N線/輸入地--輸出地共接，如果實際應用需求負極接地且對EMC、紋波噪聲要求不高或是對隔離電壓沒有要求情況下可以共地使用；

3）電源模塊附近有大功率、強干擾設備或部件

解決辦法：

a、客戶系統布局將電源模塊遠離大功率設備；

b、電源模塊前端加濾波外圍電路；

c、電源模塊輸出端引線縮短以減少噪聲耦合，有條件必要時可用金屬殼屏蔽外界干擾；

3、持續工作一段時間后無輸出

持續工作一段時間后無輸出的原因，一般有兩個：

1）環境溫度過高負載未進行降額，電源工作一段時間后進入過溫保護

判斷方法：測量實際使用產品的環境溫度和實際的帶載情況，與技術手冊上的降額曲線進行對比；

解決辦法：a. 建議客戶使用更高功率的產品或者按照技術手冊上標注進行降額以滿足高溫使用；

                  b. 電源附近的布局盡量分散，客戶系統外殼增加通風孔，必要時強制增加散熱措施；

2）器件損壞

判斷方法：a、先目測，觀察整個不良產品有無燒器件，損壞器件、元器件虛漏焊等現象；

                 b、使用萬用表檢查產品輸入、輸出端是否存在短路的情況，保險絲是否已經開路；

解決辦法：如發現如上a、b現象，聯系我司銷售人員，返廠檢測維修；

3）輸出指示燈不亮或者很暗

可能存在的原因：誤觸可調電阻導致輸出電壓很低，LED燈電流不夠；

判斷方法：按照便簽紙上的方向旋轉可調電阻增大輸出電壓，驗證燈是否會變亮；

解決辦法：適當調高輸出電壓，以滿足實際使用需求；

總結

本文簡述了開關電源應用常見問題中的輸出異常問題，并簡要分析了問題產生的原因，同時給出了對應的驗證方法和解決及預防的辦法，以減少電源在不同應用中產生輸出異常的可能，提升系統可靠性。如在使用過程中出現問題，可與我司銷售或技術人員聯系，針對具體問題提供對應解決辦法。

金升陽以專業的銷售及技術服務團隊，服務于客戶，提供售前選型、售中技術交流、售后專業保障，為客戶提供一站式解決方案。