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小功率反激式开关电源启动时间长问题的分析

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ID:853826 发表于 2020-12-3 15:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
2018年,当时有个客户的研发工程反馈其调12V1A样机在测试性能参数时,发现启动时间大于行业要求的3S,与客户电话沟通优化后,客户反馈启动时间还是不满足要求,当时我就想,客户工程师也不是新手了,都是在行业内工作了10年以上的人了,怎么这个问题还无法解决呢??
然后,我自己聚开始梳理了一遍这个问题,今天突然再看见当时自己写的这个客诉案例,就想和大家一起分享一下,如有不对,请各位大牛帮忙指正,先谢谢了。也希望对刚入行的或者想了解的朋友新手一个学习的机会。下面,开始步入正题。
     首先,技术类的问题,我们都可以先通过原理来分析梳理一遍问题点:
     原理上,我是这样理解的:开关电源的启动以及输出保持时间的快慢,实际上就是储能电容、电感类器件充、放电速度的快慢问题;客户此电源主要为储能电容充放电问题;即高压滤波电容、VCC启动电容、输出滤波电容容量越大,启动电阻越大,则开机充电时间越长,启动时间就越久,行业内一般电源的启动时间要求是小于3S;
     启动时间定义为:电源从输入接上电源起到其输出电压上升到稳压范围内为止的时间,以客户此输出12V的电源为例,则启动时间应为从电源开机起到输出电压达到11.4V为止的时间; 启动时间理论计算参考公式为:
                                                                         5.png
根据上述原理分析,找到对应输出12V1A的样机进行初步测试验证,改小启动电阻Rst或者改小VCC电容Cvcc容量都能加快启动时间;   

    按客户要求到客户现场进行分析调测:
(1)现场和客户首先对我司带过去的样机进行测试,启动时间1.6S左右,满足客户2S左右的要求;
样机参数:VCC启动电容Cvcc=4.7uF/50V,启动电阻Rst=2M;
根据公式计算的理论值:
3.png

(2)对客户改版后样机进行外围参数分析,发现客户测试样机的VCC电容并不是电话反馈的4.7uF/50V规格,而是10uF/50V,VCC环路的限流电阻也不是原来的样机使用的3欧姆,而是增大到了10欧姆,这两个参数都会对电源启动时间产生影响(特别是VCC电容容量越大,充电时间越长,启动时间就越久);
将客户样机的VCC电容改为4.7uF/50V,启动电阻Rst=1.5M保持不变进行测试,反复测试样机启动时间在1.3-1.6S之间,满足客户2S左右的启动时间要求;
客户参数的理论计算值为:
6.png

     实际测试结果与理论计算值存在一定差异,从应用角度进行分析:主要原因为电子元器件在工作情况下性能参数会发生一定的变化,存在一些不确定性,另外测试的输入电压也存在一定的波动,仪器采集波形数据点也存在一定的误差影响,导致实测结果出现一定的差异;从测试的结果与理论计算值进行对比分析,可以看出调整参数的变化趋势是与理论分析思路是会保持一致的,根据理论进行的优化结果是满足客户要求的;


最后,我得出的关于这一类的开关电源的启动时间快慢的结论就是:
      对于启动时间的优化方法:主要为改变VCC启动电容容量大小和启动电阻大小,VCC启动电容容量越大,启动电阻越大,开机充电时间越长,启动时间就越久


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ID:262 发表于 2021-9-10 04:12 | 显示全部楼层
好资料,51黑有你更精彩!!!
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ID:290373 发表于 2022-3-1 11:21 | 显示全部楼层
分析的很有条理!
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ID:162501 发表于 2022-3-1 16:40 来自手机 | 显示全部楼层
21.5V是什么值?
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