转载--8号线攻城狮2021-10-19 07:00
在高压或低压输入（包括轻负荷、重负荷、容性负荷）、输出短路、动态负荷、高温等情况下，变压器（和开关管）的电流呈非线性增长，当这种现象发生时，电流峰值无法预测和控制，可能导致电流过应力和开关管过压损坏。
当变压器饱和时，电流波形
1)变压器感应过大； 2)圈数过少； 3)变压器饱和电流点比IC的最大限流点小； 4)无软启动。
1）降低IC的限流点； 2)加强软启动，使通过变压器的电流包络缓慢上升。
2、Vds过高
在最恶劣条件下，Vds最大值不得超过额定规格的90%
1)降低平台电压:降低变压器原副边圈数比；
2)降低尖峰电压：
a. 减小漏感： 开关管开启时，变压器漏感的储能是产生这种尖峰电压的主要原因。
b. 调整吸收电路： ①使用TVS管； ②使用较慢的二极管本身可以吸收一定的能量(尖峰)； ③插入阻尼电阻可以使得波形更加平滑，利于减小EMI。
3、IC 温度过高
1）内部的MOSFET损耗太大： 开关损耗过大，变压器寄生电容过大，造成MOSFET开关电流Vds交叉面积大。解决方案：增加变压器绕组之间的距离，以减少层间电容。例如，当绕组分多层绕组时，在层间添加一层绝缘胶带（层间绝缘） 。
2)散热不良: IC很大一部分热量是由引脚引导的PCB铜箔及其铜箔应尽可能增加铜箔的面积，并增加焊锡
3）IC周围空气温度过高： IC在空气流动顺畅的地方，远离零件温度过高的零件。
4.空载和轻载不能启动
不能启动空载、轻载，Vcc从启动电压和关闭电压反复跳动。
空载、轻载时，Vcc绕组的感应电压过低，进入重启。
增加Vcc减少绕组圈数Vcc假负载适当增加限流电阻。如果增加Vcc减少绕组圈数Vcc限流电阻后，重载时Vcc过高，请参考稳定性Vcc的办法。
5.启动后不能加载
1）Vcc重载过高 重载时，Vcc绕组感应电压较高,使Vcc过高并达到IC的OVP触发点时IC过压保护导致无输出。如果电压进一步升高，超过IC承载能力，IC将会损坏。
2)触发内部限流
a.限流点太低 当重载和容性负载过低时，如果限流点过低MOSFET电流有限，输出不足。解决办法是增加限流脚电阻，增加限流点。
b.电流上升斜率过大 上升斜率过大，电流峰值较大，容易触发内部限流保护。解决办法是在不饱和变压器的情况下提高感量。
6.待机输入功率大
Vcc空载和轻载不足。这种情况会导致空载和轻载输入功率过高，输出纹波过大。
输入功率过高的原因是，Vcc不足时，IC进入重复启动状态，频繁需要高压Vcc充电电容，造成启动电路损耗。若启动脚与高压间串有电阻，此时电阻功耗较大，因此启动电阻的功率等级应足够。
电源IC未进入Burst Mode或已经进入Burst Mode，但Burst 频率过高，开关次数过多，开关损耗过大。
调整反馈参数，降低反馈速度。
7.短路功率过大
输出短路时，输入功率过大，Vds过高。
输出短路时，重复脉冲较多，开关管电流峰值较大，导致输入功率过大，开关管电流在泄漏感上储存能量过大，导致开关管关闭Vds高。
1）触发OCP这样可以立即停止开关动作
a. 触发反馈脚OCP； b. 开关动作停止； c. Vcc下降到IC关闭电压； d. Vcc重新上升到IC启动电压电压。
2)触发内部限流
当这种方式发生时，可占空比是有限的Vcc下降到UVLO下限停止开关动作，Vcc下降时间长，即开关动作维持时间长，输入功率大。
a. 触发内部限流，占空比有限； b. Vcc下降到IC关闭电压； c. 停止开关动作； d. Vcc重新上升到IC启动电压电压。
1)减少电流脉冲数，在输出短路时触发反馈脚OCP，它可以快速停止开关运动，减少电流脉冲。这意味着当短路发生时，反馈脚的电压应该上升得更快。因此，反馈脚的电容不应过大；
2)降低峰值电流。
8、空载、轻载输出纹波过大
Vcc空载或轻载不足。
Vcc当启动电压不足(如12)时V)关闭电压(如8)V)之间振荡IC在周期较长的间歇工作中，能量在短时间内提供到输出，然后长时间停止工作，使电容器储存的能量不足以保持输出稳定，输出电压下降。
在任何负载条件下，Vcc供应稳定。
Burst Mode间歇工作频率过低，输出电容的能量无法保持稳定。
在满足待机功耗要求的条件下稍微提高间歇工作的频率，增大输出电容。
9.重载和容性负载不能启动
轻载可以启动，启动后可以加重，但重载或大容量负载不能启动。
无论是重载还是容性负载(如1万uF)，输入电压最低或最低，20mS输出电压必须上升到稳定值。
(保证Vcc在正常工作范围内的前提下):
以下是容性负载C=10000uF以分析为例，
根据规格要求，输出必须有足够的能量mS内升至稳定输出电压(如5)V)。
E=0.5*C*V^2
电容C越大，需要20mS从输入到输出的能量更大。
以芯片FSQ0170RNA例如，如图所示，阴影总面积S是所需能量。增加面积S，办法是：
1)增加峰值电流限流点I_limit，允许流过更大的电感电流Id：将与Pin4相接的电阻增大，从内部电流源Ifb分流较小，作为电流限制的参考电压PWM比较器正输入端的电压将上升，允许更大的电流通过MOSFET/变压器能提供更大的能量。
2)启动时，增加传递能量的时间，即延长Vfb上升时间(到达OCP保护点前)。
对这款FSQ0170RNA芯片，电感电流控制Vfb参考电压，Vfb电压的波形与电感电流的包络成正比。Vfb电感包络的上升时间可以控制，即增加传递能量的时间。
IC的OCP功能是检测Vfb达到Vsd(如6V)所以要减少Vfb可以延长斜率Vfb上升时间。
如果输出电压未达到正常值，则反馈脚电压Vfb它已经上升到保护点，没有足够的时间传递能量。重载和容性负载启动时，输出电压设置缓慢，光耦合电压低，光耦合二极管电流小，光耦合光敏管电阻高（趋于关闭）时间长。IC如果内部电流源快速给与反馈脚相连的电容充电，Vfb在此期间，上升到保护点(如6)V)，MOSFET将关断。输出不能达到正常值，启动失败。
当输出电压达到正常值时，反馈脚电压Vfb仍小于保护点Vfb慢慢上升，远离保护点，或延长反馈脚Vfb上升到保护点的时间，即减少Vfb上升斜率使输出有足够的时间上升到正常值。
A.增加反馈电容(C9)，可以将Vfb上升斜率降低，如图所示，从D线到A线。但反馈电容过大会影响正常工作状态，降低反馈速度，增加输出纹波。所以这个电容不能变化太大。
B.由于A方法不足，将电容器连接起来(C7)连接稳压管(D6，3.3V)并联反馈脚。如B线所示，此方法不会影响正常工作Vfb
1)增加反馈脚电容(包括稳压管串电容)，对解决超大容性负载问题影响不大；
2)增加峰值电流限流点I_limit，同时也增加了稳态OCP点。检查变压器在容性负载和最低输入下是否饱和；
3）如果要保持限流点，须使R10×C11更大，但在超大容性负载(10000uF)情况下，可能会增加5Vsb的上升时间超过20mS，此法需要检查动态响应是否受太大影响；
4）431的偏置电阻R10太小，431并联的C11要更大；
5）为了保证上升时间，增大OCP点和增大R10×C11方法可能要同时使用。
10、空载、轻载输出反跳
在输出空载或轻载时，关闭输入电压，输出(如5V)可能会出现如下图所示的电压反跳的波形。
输入关掉时，5V输出将会下降，Vcc也跟着下降，IC停止工作，但是空载或轻载时，巨大的PC电源大电容电压并不能快速下降，仍然能够给高压启动脚提供较大的电流使得IC重新启动，5V又重新输出，反跳。
在启动脚串入较大的限流电阻，使得大电容电压下降到仍然比较高的时候也不足以提供足够的启动电流给IC。
将启动接到整流桥前,启动不受大电容电压影响。输入电压关断时，启动脚电压能够迅速下降。
来源：21ic电子网
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