小功率反激式開關(guān)電源啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)問(wèn)題的分析

ID:853826 · 發(fā)表于 2020-12-3 15:53

2018年，當(dāng)時(shí)有個(gè)客戶的研發(fā)工程反饋其調(diào)12V1A樣機(jī)在測(cè)試性能參數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)間大于行業(yè)要求的3S，與客戶電話溝通優(yōu)化后，客戶反饋啟動(dòng)時(shí)間還是不滿足要求，當(dāng)時(shí)我就想，客戶工程師也不是新手了，都是在行業(yè)內(nèi)工作了10年以上的人了，怎么這個(gè)問(wèn)題還無(wú)法解決呢？？
然后，我自己聚開始梳理了一遍這個(gè)問(wèn)題，今天突然再看見(jiàn)當(dāng)時(shí)自己寫的這個(gè)客訴案例，就想和大家一起分享一下，如有不對(duì)，請(qǐng)各位大牛幫忙指正，先謝謝了。也希望對(duì)剛?cè)胄械幕蛘呦肓私獾呐笥研率忠粋€(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。下面，開始步入正題。
   首先，技術(shù)類的問(wèn)題，我們都可以先通過(guò)原理來(lái)分析梳理一遍問(wèn)題點(diǎn)：
   原理上，我是這樣理解的：開關(guān)電源的啟動(dòng)以及輸出保持時(shí)間的快慢，實(shí)際上就是儲(chǔ)能電容、電感類器件充、放電速度的快慢問(wèn)題；客戶此電源主要為儲(chǔ)能電容充放電問(wèn)題；即高壓濾波電容、VCC啟動(dòng)電容、輸出濾波電容容量越大，啟動(dòng)電阻越大，則開機(jī)充電時(shí)間越長(zhǎng)，啟動(dòng)時(shí)間就越久，行業(yè)內(nèi)一般電源的啟動(dòng)時(shí)間要求是小于3S；
   啟動(dòng)時(shí)間定義為：電源從輸入接上電源起到其輸出電壓上升到穩(wěn)壓范圍內(nèi)為止的時(shí)間，以客戶此輸出12V的電源為例，則啟動(dòng)時(shí)間應(yīng)為從電源開機(jī)起到輸出電壓達(dá)到11.4V為止的時(shí)間；啟動(dòng)時(shí)間理論計(jì)算參考公式為：

根據(jù)上述原理分析，找到對(duì)應(yīng)輸出12V1A的樣機(jī)進(jìn)行初步測(cè)試驗(yàn)證，改小啟動(dòng)電阻Rst或者改小VCC電容Cvcc容量都能加快啟動(dòng)時(shí)間；

按客戶要求到客戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析調(diào)測(cè)：
（1）現(xiàn)場(chǎng)和客戶首先對(duì)我司帶過(guò)去的樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試，啟動(dòng)時(shí)間1.6S左右，滿足客戶2S左右的要求；
樣機(jī)參數(shù)：VCC啟動(dòng)電容Cvcc=4.7uF/50V，啟動(dòng)電阻Rst=2M；
根據(jù)公式計(jì)算的理論值：

（2）對(duì)客戶改版后樣機(jī)進(jìn)行外圍參數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)客戶測(cè)試樣機(jī)的VCC電容并不是電話反饋的4.7uF/50V規(guī)格，而是10uF/50V，VCC環(huán)路的限流電阻也不是原來(lái)的樣機(jī)使用的3歐姆，而是增大到了10歐姆，這兩個(gè)參數(shù)都會(huì)對(duì)電源啟動(dòng)時(shí)間產(chǎn)生影響（特別是VCC電容容量越大，充電時(shí)間越長(zhǎng)，啟動(dòng)時(shí)間就越久）；
將客戶樣機(jī)的VCC電容改為4.7uF/50V,啟動(dòng)電阻Rst=1.5M保持不變進(jìn)行測(cè)試，反復(fù)測(cè)試樣機(jī)啟動(dòng)時(shí)間在1.3-1.6S之間，滿足客戶2S左右的啟動(dòng)時(shí)間要求；
客戶參數(shù)的理論計(jì)算值為：

實(shí)際測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算值存在一定差異，從應(yīng)用角度進(jìn)行分析：主要原因?yàn)殡娮釉骷诠ぷ髑闆r下性能參數(shù)會(huì)發(fā)生一定的變化，存在一些不確定性，另外測(cè)試的輸入電壓也存在一定的波動(dòng)，儀器采集波形數(shù)據(jù)點(diǎn)也存在一定的誤差影響，導(dǎo)致實(shí)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)一定的差異；從測(cè)試的結(jié)果與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析，可以看出調(diào)整參數(shù)的變化趨勢(shì)是與理論分析思路是會(huì)保持一致的，根據(jù)理論進(jìn)行的優(yōu)化結(jié)果是滿足客戶要求的；

最后，我得出的關(guān)于這一類的開關(guān)電源的啟動(dòng)時(shí)間快慢的結(jié)論就是：
對(duì)于啟動(dòng)時(shí)間的優(yōu)化方法：主要為改變VCC啟動(dòng)電容容量大小和啟動(dòng)電阻大小，VCC啟動(dòng)電容容量越大，啟動(dòng)電阻越大，開機(jī)充電時(shí)間越長(zhǎng)，啟動(dòng)時(shí)間就越久