Hjem > Blogg > Bransjenyheter > Hvorfor blir utgangsspenningen lavere? (Strømforsyningskretskort og kretskort)

Hvorfor blir utgangsspenningen lavere? (Strømforsyningskretskort og kretskort)

Feb 28
Kilde:

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:


Utgang av spenning som blir lavere


I. Eksterne faktorer (første og enkleste liste)

1. Lav inngangsspenning eller utilstrekkelig strøm:

● 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.

2. Overbelastning eller kortslutning:

● 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.


II. Interne faktorer (strømforsyningens indre feil)

A. Unormaliteter i tilbakekoblingssløyfen (vanligste og mest detaljerte)

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.


B. Seksjon for kraftomforming og filtrering

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.


C. Kontroll- og drivseksjon

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.


Utgang av spenning som blir lavere


III. Feilanalyse 

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:

1. Nøyaktig testing av elektrisk ytelse:

●  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.


2. Fysisk og materialanalyse:

●  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.


Sammendrag: 

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.


Om forfatteren:

Sonic Yang

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.


Merkelapp :
Retur

OPPDAG MER