AC-DC|設計篇
故障排除(Trouble Shooting)①:當二次側MOSFET立即關斷時
2020.08.19
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。
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。
AC-DC
基礎篇
設計篇
-
採用AC-DCPWM方式的返馳式轉換器設計方法概要
- 絕緣型返馳式轉換器的基本概念:所謂反馳式轉換器的特徵
- 絕緣型返馳式轉換器的基本概念:返馳式轉換器的運轉和緩衝
- 絕緣型返馳式轉換器的基本概念:所謂不連續模式和連續模式
- 設計步驟
- 決定電源規格
- 選擇設計上所使用的IC
- 所謂隔離型返馳式轉換器
- 絕緣型返馳式轉換器的基本概念:所謂開關AC-DC轉換
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:設計變壓器(算出數值)
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:設計變壓器(設計構造)-之1
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:設計變壓器(設計構造)-之2
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件-MOSFET相關之1
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件-MOSFET相關之2
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件-CIN和緩衝電路
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件−輸出整流器和Cout
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件−IC的VCC相關
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件−設定IC、其他
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:EMI對策和輸出雜訊對策
- 機板配線範例
- 彙整
- AC-DC 非隔離型降壓轉換器的設計案例概要
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使用SiC-MOSFET的隔離型準諧振轉換器的設計案例 前言
- 設計中使用的電源IC:專為SiC-MOSFET最佳化
- 設計案例電路
- 變壓器T1的設計 其2
- 變壓器T1的設計 其1
- 主要零件的選型:MOSFET Q1
- 主要零件的選型:輸入電容和平衡電阻
- 主要零件的選型:用來設定過負載保護點切換的電阻
- 主要零件的選型:電源IC的VCC相關零件
- 主要零件的選型:電源IC的BO(Brown-out)引腳相關零件
- 主要零件的選型:緩衝電路相關零件
- 主要零件的選型:輸出整流二極體
- 主要零件的選型:輸出電容、輸出設定及控制零件
- 主要零件的選型:MOSFET閘極驅動調整電路
- 主要零件的選型:電流檢測電阻及各種檢測用引腳相關零件
- 主要零件的選型:EMI及輸出雜訊對策零件
- PCB板佈局範例
- 案例中的電路和零件清單
- 評估結果:效率和切換波形
- 小結
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提高AC/DC轉換器效率的二次側同步整流電路設計 前言
- 設計步驟
- 用於設計的IC
- 電源規格和替代電路
- 同步整流電路部分:同步整流用MOSFET的選型
- 同步整流電路部分:電源IC的選擇
- 同步整流電路部分:週邊電路零件的選擇-DRAIN引腳的D1、R1、R2
- 同步整流電路部分:週邊電路零件的選型-MAX_TON引腳的C1、R3以及VCC引腳
- 分流穩壓器電路部分:週邊電路零件的選擇
- 故障排除(Trouble Shooting)①:當二次側MOSFET立即關斷時
- 故障排除(Trouble Shooting) ②:當二次側MOSFET在輕載時因諧振動作而導通時
- 安裝PCB板佈局相關的注意事項
- 總結
- 二極體整流和同步整流的效率比較
- 故障排除(Trouble Shooting) ③:當VDS2受突波影響超過二次側MOSFET的VDS耐壓時
評估篇
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