Hem > Blogg > Branschnyheter > Varför sjunker utgångsspänningen? (Strömförsörjningskretskort och kretskortsadapter)

Varför sjunker utgångsspänningen? (Strömförsörjningskretskort och kretskortsadapter)

Feb 28
Källa:

Att utgångsspänningen sjunker är ett mycket vanligt fenomen. Grundorsakerna ligger i ett fel i en eller flera komponenter i strömförsörjningens "slutna styrsystem", vilket förhindrar att strömförsörjningssystemet matar ut rätt spänning.


Strömförsörjningen är ett spänningsregleringssystem: den övervakar utspänningen i realtid, jämför den med det inställda värdet och justerar omedelbart interna omkopplare för att öka utspänningen om den detekterar en låg spänning. Om övervaknings- och återkopplingsslingan inte är korrekt, om regleringen inte fungerar eller om det externa motståndet är för högt, kommer utspänningen att bli låg.


Diagnostiskt ramverk: Felsökning från symptom till grundorsaker, med början i det enklaste, såsom externa faktorer, och sedan interna faktorer:


Utgångsspänningen sjunker


I. Externa faktorer (första och första listan)

1. Låg ingångsspänning eller otillräcklig effekt:

● Symtom: Otillräcklig spänning från frontadaptern, batteriet eller elnätet, vilket gör att strömkortet inte fungerar inom det nominella ingångsområdet.

● Felsökning: Mät spänningen direkt vid strömkortets ingångsterminaler för att kontrollera om den sjunker under den lägsta driftsspänningen under belastning.

2. Överbelastning eller kortslutning:

● Symtom: En partiell kortslutning i belastningen eller en strömförbrukning som överstiger strömförsörjningens nominella effekt utlöser strömförsörjningens skydd, vilket gör att den går in i strömbegränsningsläge, vilket resulterar i en lägre utspänning.

● Felsökning: Koppla bort lasten och mät strömförsörjningskortets utspänning utan belastning. Om tomgångsspänningen återgår till normal ligger problemet på lastsidan. Använd en multimeter för att mäta lastens ingångsimpedans för att avgöra om det finns en kortslutning.


II. Interna faktorer (strömförsörjningens interna fel)

A. Avvikelser i återkopplingsslingan (vanligaste och mest detaljerade)

Detta är strömförsörjningens "hjärna och ögon", som ansvarar för övervakning och justering.

● Värdet på spänningssensormotståndet för utgången (spänningsdelarmotstånd) ändras: Vanligtvis ökar pull-up- eller pull-down-motståndet som är anslutet till utgångsterminalen i värde, vilket gör att återkopplingsspänningen (FB) blir hög. Styrkretsen bedömer felaktigt att utsignalen är tillräcklig, vilket minskar arbetscykeln och sänker den faktiska utsignalen.

● Instabil referensspänningskälla (t.ex. TL431): En driftig referens leder till en felaktig återkopplingsreferens.

● Försämrad prestanda hos optokopplare (i isolerade nätaggregat): Optokopplarens strömöverföringsförhållande minskar, vilket leder till dämpning av återkopplingssignalen och att styrenhetens chip reagerar felaktigt.


B. Sektion för effektomvandling och filtrering

Detta är "hjärtat och blodkärlen" i strömförsörjningen, som ansvarar för energiöverföring och rening.

● Fel på utgångsfilterkondensator: Detta är ett fel med hög sannolikhet. Uttorkning (minskad kapacitans) eller åldring (ökad ekvivalent serieresistans ESR) av kondensatorerna kommer att resultera i dålig filtreringsprestanda och en kraftig minskning av lastkapaciteten. Spänningen sjunker omedelbart när en belastning appliceras.

● Prestandaförsämring hos effektomkopplartransistor (MOSFET) eller likriktardiod (Schottky/snabbåterhämtningsdiod): Ökat till-motstånd, ökat framspänningsfall, minskad omvandlingseffektivitet, ökade förluster, vilket leder till otillräcklig uteffekt.

● Problem med högfrekventa transformatorer: Mindre kortslutningar mellan lindningar eller ökade kärnförluster leder till minskad energiöverföringseffektivitet.


C. Styr- och drivsektion

Detta är strömförsörjningens "nervsystem", som ansvarar för att utfärda kommandon.

●  Strömförsörjningen för PWM-styrkretsen (Vcc) är felaktig: Instabil hjälpspänning till kretsen, vilket leder till fel.

●  Skador på själva chipet eller externa timingkomponenter: såsom onormal oscillatorfrekvens.

● Otillräcklig drivkapacitet: oförmåga att driva strömbrytartransistorn effektivt och i full ledning.


Utgångsspänningen sjunker


III. Felanalys 

Om problemet fortfarande inte kan lösas efter kontroll av komponenter, såsom dåligt skick, status och skick, bör en professionell analys av felet utföras och snabbt fastställa grundorsakerna:

1. Noggrann testning av elektrisk prestanda:

●  Dynamisk testning: Testa strömförsörjningens lastreglering och transienta respons med hjälp av elektroniska laster och oscilloskop för att fastställa loopstabilitet.

●  Testa komponenternas parametrar: Mät parametrarna för viktiga motstånd, kondensatorer och dioder online eller offline för att kontrollera avdrift.

●  Termisk skanning: Lokalisera snabbt överhettade komponenter (t.ex. trasiga kondensatorer eller degraderade MOSFET-transistorer), vilka normalt sett är källan till felen.


2. Fysisk och materialanalys:

●  Röntgeninspektion: inspektera interna lödfogar, lödhålrum och lindningsstruktur, utan skador.

● SEM/EDS-analys: Skär upp den trasiga kondensatorn och observera elektrolyttorkning och elektrodkorrosion med hjälp av ett svepelektronmikroskop. Analysera IMC-skiktets sammansättning i lödfogarna för att avgöra om det är en kalllödad fog.

● Kurvspårning: Utför ett komplett IV-karakteristiktest på misstänkta halvledarkomponenter (MOSFET, dioder), kontrollera noggrant om deras prestanda har försämrats.


Sammanfattning: 

Vid felsökning av låg utspänning, följ principen "från extern till intern, från lätt till svår". Kontrollera först att ingång och belastning är korrekta. Fortsätt sedan med att kontrollera utgångsfilterkondensatorerna och återkopplingsmotstånden, de är två områden med hög risk. Slutligen, kontrollera noggrant kraftenheterna och styrkretsarna.


Benlida har tillverkat kretskort i över ett decennium och har sedan utökat sina kretskortsmonteringstjänster. Numera erbjuder vårt ingenjörsteam även support till kunder. Den här artikeln är genererad baserat på kundernas behov och vår tekniska prestanda.


Om författaren:

Sonic Yang

Sonic Yang


Som huvudämne inom elektronik och mekanisk automation har Sonic arbetat med kretskortsdesign, forskning och utveckling samt tillverkning av elektronik i cirka 22 år. Han var teknisk chef och koordinerade med leveranskedjan (komponenter och CNC-delar) och tillhandahöll professionellt stöd och konsultationer till globala kunder.


Märka :
Återvända