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2020.08.19 AC/DC

故障排除(Trouble Shooting)①:當二次側MOSFET立即關斷時

提高AC/DC轉換器效率的二次側同步整流電路設計

截至上一篇文章,結束了所需零件的選型和常數計算相關的介紹。接下來將分步驟介紹所選零件的PCB板安裝、各種特性的確認及其是否符合設計規格的確認工作。本文開始將就各種特性的確認過程中可能會發生的幾種故障及其對策進行說明。此次將首先為大家介紹當二次側MOSFET立即關斷時的情況及故障對策。

在“提高AC/DC轉換器效率的二次側同步整流電路設計”中,旨在透過將隔離型PWM返馳式AC/DC轉換器電路的二次側改為同步整流方式,達到保持現有電源規格的同時提高效率的目的。此次介紹的不是新設計,從某種意義上講是部分變更設計,即保持一次側不變,將二次側替換為使用了“BM1R00147F”控制IC的電路。所以,對於AC/DC轉換器來說,“驗證整個電路都是正常運行的”是非常重要的。

故障①:當二次側MOSFET立即關斷時

受電源IC的DRAIN引腳電壓產生的雜訊影響,有時可能會發生二次側MOSFET關斷的誤動作。下圖的VGS2顯示了受雜訊影響在比本來應該導通的時間(虛線波形)短的時間內關斷的動作。

對策①-1:插入鐵氧體磁珠B1,加大DRAIN引腳連接電阻R1

作為故障①的對策,“對策①-1”*是透過插入突波吸收用鐵氧體磁珠B1並加大濾波用電阻R1的值來防止雜訊引發誤動作的方法。鐵氧體磁珠B1採用在低頻範圍內具有高電阻的產品(比如TDK生產的MPZ1608S102AT等)比較有效。左下圖給出了磁珠的插入位置、應調整的R1及參考值。右下圖為對策後的工作波形。(*針對故障①,使用編號“對策①-1”來表示其對策)

注意事項

如果B1、R1的電阻過大,在輕載時二次側MOSFET可能會受諧振動作影響而導通,因此需要確認輕載時的工作情況。下一篇文章將對該現象及其對策進行詳細說明。

重點:

・這是對現有隔離型返馳式轉換器二次側的替換,因此充分確認實際的運行情況是非常重要的。

・雜訊引發二次側MOSFET誤動作時,可在DRAIN引腳的電路中添加鐵氧體磁珠,或加大濾波用電阻的阻值。

PWM返馳式轉換器設計範例