小功率反激式开关电源启动时间长问题的分析 -

标题: 小功率反激式开关电源启动时间长问题的分析 [打印本页]

作者: Hunk-Xiao 时间: 2020-12-3 15:53
标题: 小功率反激式开关电源启动时间长问题的分析
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：

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：

（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：

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

作者: heicad 时间: 2021-9-10 04:12
好资料，51黑有你更精彩!!!

作者: 田贺 时间: 2022-3-1 11:21
分析的很有条理！

作者: zjp17 时间: 2022-3-1 16:40
21.5V是什么值？

作者: hy1109 时间: 2024-7-28 21:43

zjp17 发表于 2022-3-1 16:40
21.5V是什么值？

IC的起动电压

作者: hy1109 时间: 2024-7-28 21:44
21.5V是IC的起动电压

作者: donglw 时间: 2024-7-29 08:19
确保产品的一致性，势必提高启动电阻和电容的精度，因此目前开关电源芯片已将这部分集成在芯片内部。建议使用三脚芯片LR8，解决上述问题，或采用启动直接接高压端的开关电源芯片。

LR8.pdf (697.39 KB, 下载次数: 2)

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