Lavere utgangsspenning er et svært vanlig fenomen. De underliggende årsakene ligger i en feil i en eller flere komponenter i strømforsyningens "lukkede sløyfekontrollsystem", som hindrer strømforsyningssystemet i å sende ut riktig spenning.
Strømforsyningen er et spenningsreguleringssystem: den overvåker utgangsspenningen i sanntid, sammenligner den med den innstilte verdien og justerer umiddelbart interne brytere for å øke utgangen hvis den oppdager lav spenning. Hvis overvåkings- og tilbakekoblingssløyfen ikke er nøyaktig, reguleringen ikke fungerer, eller den eksterne motstanden er for høy, vil utgangen bli lav.
Diagnostisk rammeverk: Feilsøking fra symptomer til underliggende årsaker, startende med det enkleste, for eksempel eksterne faktorer, og deretter interne faktorer:

● Symptomer: Utilstrekkelig spenning fra frontadapteren, batteriet eller strømnettet, noe som fører til at strømkortet ikke fungerer innenfor det nominelle inngangsområdet.
● Feilsøking: Mål spenningen direkte på strømkortets inngangsterminaler for å kontrollere om den faller under minimum driftsspenning under belastning.
● Symptomer: En delvis kortslutning i lasten eller et strømforbruk som overstiger strømforsyningens nominelle effekt, utløser strømforsyningens beskyttelse, noe som fører til at den går inn i strømbegrensningsmodus, noe som resulterer i en lavere utgangsspenning.
● Feilsøking: Koble fra lasten og mål strømforsyningskortets utgangsspenning under tomgang. Hvis tomgangsspenningen går tilbake til normal, ligger problemet på lastsiden. Bruk et multimeter til å måle lastens inngangsimpedans for å avgjøre om det er en kortslutning.
Dette er strømforsyningens «hjerne og øyne», som er ansvarlig for overvåking og justering.
● Verdien på spenningssensormotstanden for utgang (spenningsdelermotstand) endret: Vanligvis øker verdien på pull-up- eller pull-down-motstanden som er koblet til utgangsterminalen, noe som fører til at tilbakekoblingsspenningen (FB) blir høy. Kontrollbrikken vurderer feilaktig at utgangen er tilstrekkelig, og reduserer dermed driftssyklusen og den faktiske utgangen.
● Ustabil kilde til referansespenning (f.eks. TL431): En drivende referanse fører til en feil tilbakekoblingsreferanse.
● Ytelsesforringelse for optokobler (i isolerte strømforsyninger): Optokoblerens strømoverføringsforhold reduseres, noe som fører til demping av tilbakekoblingssignalet, og kontrollerbrikken reagerer feil.
Dette er "hjertet og blodårene" i strømforsyningen, som er ansvarlig for energioverføring og rensing.
● Feil på utgangsfilterkondensator: Dette er en feil med høy sannsynlighet. Uttørking (redusert kapasitans) eller aldring (økt ekvivalent seriemotstand ESR) av kondensatorene vil føre til dårlig filtreringsytelse og en kraftig reduksjon i lastkapasiteten. Spenningen faller umiddelbart når en belastning påføres.
● Ytelsesforringelse av effektbrytertransistor (MOSFET) eller likeretterdiode (Schottky/hurtiggjenvinningsdiode): Økt på-motstand, økt spenningsfall i foroverretningen, redusert konverteringseffektivitet, økte tap, noe som fører til utilstrekkelig utgang.
● Problemer med høyfrekvente transformatorer: Mindre kortslutninger mellom viklinger eller økte kjernetap fører til redusert energioverføringseffektivitet.
Dette er "nervesystemet" til strømforsyningen, som er ansvarlig for å utstede kommandoer.
● Strømforsyningen til PWM-kontrollbrikken (Vcc) er ikke riktig: Ustabil hjelpestrømforsyningsspenning til brikken, noe som fører til funksjonsfeil.
● Skade på selve brikken eller eksterne timingkomponenter: for eksempel unormal oscillatorfrekvens.
● Utilstrekkelig drivkapasitet: klarer ikke å drive strømbrytertransistoren effektivt og i full ledning.

Etter å ha sjekket komponenter, som for eksempel i dårlig stand, status og tilstand, og hvis problemet fortsatt ikke kan løses, bør en profesjonell analyse for feil vurderes, og dette kan raskt finne de underliggende årsakene:
● Dynamisk testing: Bruk elektroniske laster og oscilloskoper til å teste strømforsyningens lastregulering og transientrespons for å bestemme sløyfes stabilitet.
● Test komponentparameteren: Mål parametrene til viktige motstander, kondensatorer og dioder online eller offline for å sjekke avdrift.
● Termisk skanning: Finn raskt overopphetede komponenter (som defekte kondensatorer eller degraderte MOSFET-er), som vanligvis er kilden til feilene.
● Røntgeninspeksjon: inspiser interne loddeforbindelser, loddehulrom og viklingsstruktur, uten skader.
● SEM/EDS-analyse: Skjær skjær i den defekte kondensatoren og observer elektrolyttørking og elektrodekorrosjon ved hjelp av et skanningselektronmikroskop. Analyser IMC-lagets sammensetning i loddeforbindelsene for å avgjøre om det er en kaldloddet forbindelse.
● Kurvesporing: Utfør en komplett IV-karakteristikktest på mistenkte halvlederenheter (MOSFET-er, dioder), og sjekk nøyaktig om ytelsen deres har blitt dårligere.
Når du feilsøker når utgangsspenningen synker, følg prinsippet "fra ekstern til intern, fra lett til vanskelig". Bekreft først at inngang og belastning er riktige. Fortsett deretter med å sjekke utgangsfilterkondensatorene og tilbakekoblingsmotstandene, de er to domener med høy risiko. Til slutt, sjekk strømforsyningsenhetene og kontrollbrikkene grundig.
Benlida har produsert PCB-er i over et tiår, og har deretter utvidet PCB-monteringstjenestene. Nå til dags tilbyr ingeniørteamet vårt også kundestøtte. Denne artikkelen er generert basert på kundenes behov og vår ingeniørytelse.

Sonic Yang
Som hovedfag i elektronikk og mekanisk automatisering har Sonic jobbet med PCB-design, FoU og produksjon av elektronikk i rundt 22 år. Han har jobbet som ingeniørdirektør og koordinert med forsyningskjeden (komponenter og CNC-deler), og gitt profesjonell støtte og rådgivning til globale kunder.