電源模塊的作用是為微控制器、集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器、模擬電路和其他數(shù)字或模擬負(fù)載供電。 事實(shí)上，電源模塊的可靠性是比較高的，但在使用過(guò)程中也可能會(huì)出現(xiàn)故障。 故障原因主要分為兩類(lèi)：參數(shù)異常和使用異常。 下面將對(duì)比較常見(jiàn)的電源模塊參數(shù)異常故障進(jìn)行分析并提供相應(yīng)的解決方案。 您似乎遇到了個(gè)人錯(cuò)誤。
1、輸入電流過(guò)低
電源模塊輸入?yún)?shù)異常——輸入電流過(guò)高。 這些異常都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞電路。 那么輸入電流低的一般原因是什么呢？
l 輸出懸空或空載；
l 輸出負(fù)載太輕，小于額定負(fù)載的10%；
l 輸入電流過(guò)大或干擾電流。
針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，可以調(diào)整輸出端的負(fù)載或者調(diào)整輸入電流范圍，如下圖：
l 確保輸出端不小于額定負(fù)載的10%，如果實(shí)際電路工作中出現(xiàn)空載現(xiàn)象，可在輸出端接一個(gè)10%額定功率的假負(fù)載；
l 將輸入電流更換為合理范圍。 當(dāng)有干擾電流時(shí)，可考慮在輸入端加TVS管或穩(wěn)壓管。
2.輸出電流過(guò)高
電源模塊輸出參數(shù)異常——輸出電流低。 這可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。 例如，在單片機(jī)系統(tǒng)中，負(fù)載突然減小，會(huì)使控制器的供電電流降低，容易導(dǎo)致復(fù)位。 而且，當(dāng)電源長(zhǎng)時(shí)間工作在低輸入電流下時(shí)，電路的壽命也會(huì)大大縮短。 因此，輸出電流過(guò)高的問(wèn)題不容忽視，那么輸出電流過(guò)高的原因是什么呢？ 如右圖1所示。
l 輸入電流低或功率不足；
l 輸出線過(guò)長(zhǎng)或過(guò)細(xì)，導(dǎo)致煤耗過(guò)多；
l 輸入端防反接晶閘管壓降過(guò)大；
l 輸入混頻電感太大。
圖1 輸出電流過(guò)高的原因
對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，可以通過(guò)調(diào)整電源或更換相應(yīng)的外圍電路來(lái)改善，如下圖：
l 加大電流或使用更高功率的輸入電源；
l 調(diào)整接線，減小導(dǎo)線截面積或縮短導(dǎo)線寬度，減小電阻；
l 更換導(dǎo)通壓降小的晶閘管；
l 減小混頻電感值或增大電感阻值。
3、輸出噪聲過(guò)大
電源模塊輸出參數(shù)異常——輸出噪音過(guò)大。 眾所周知，噪聲是判斷電源模塊好壞的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。 在應(yīng)用電路中，模塊的設(shè)計(jì)布局也會(huì)影響輸出噪聲。 那么輸出噪聲過(guò)大的原因是什么？
l 電源模塊與主電路噪聲敏感元件距離太近；
l 主電路噪聲敏感器件的電源輸入端沒(méi)有連接去耦電容；
l 多路系統(tǒng)中單路輸出的電源模塊之間形成差頻干擾；
l 相線處理不合理。
示波器測(cè)試電源模塊存在較大噪聲干擾問(wèn)題，如圖2所示：
圖2 電源噪聲波形圖
對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，可以通過(guò)將模塊與噪聲元件隔離或者在主電路中使用去耦電容來(lái)改善，如下：
l 電源模塊盡量遠(yuǎn)離主電路噪聲敏感器件或?qū)⒛K與主電路噪聲敏感器件隔離；
l 主電路噪聲敏感器件（如：A/D、D/A或MCU等）電源輸入端接0.1μF去耦電容；
l 使用多輸出電源模塊替代多個(gè)單輸出模塊，消除差頻干擾；
l 采用遠(yuǎn)點(diǎn)接地，減少相線分支面積。
四、電源電壓不好
電源模塊性能參數(shù)異常——電源模塊耐壓差。 一般隔離電源模塊的耐壓值高達(dá)幾千伏，但在應(yīng)用或測(cè)試過(guò)程中不一定能達(dá)到這個(gè)指標(biāo)，那么有什么激勵(lì)措施會(huì)大大提高其耐壓能力呢？
l 耐壓測(cè)試儀上電有過(guò)沖；
l 所選模塊的隔離電流值不夠；
l 維修時(shí)反復(fù)使用回流焊和熱風(fēng)槍。
用耐壓測(cè)試儀測(cè)試電源模塊隔離電流的方法如圖3所示：
圖3 耐壓測(cè)試圖
對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)使用來(lái)改進(jìn)，如下：
l 耐壓試驗(yàn)時(shí)電流逐漸降低；
l 選擇耐壓較高的電源模塊；
l 釬焊功率模塊時(shí)，選擇合適的溫度，防止重復(fù)點(diǎn)焊，損壞功率模塊。
5、電源模塊啟動(dòng)困難
第一種是電源破壞性較小的情況——電源模塊在啟動(dòng)過(guò)程中啟動(dòng)困難，甚至無(wú)法啟動(dòng)。 當(dāng)您使用電源模塊時(shí)，電源模塊輸出端電流可能正常，但輸出端無(wú)輸出，說(shuō)明電源模塊沒(méi)有損壞。 原因是什么？ 具體原因如下：
l 外接電容過(guò)大；
l 容性負(fù)載過(guò)大；
l 負(fù)載電壓過(guò)大；
l 輸入功率不夠。
對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，可以通過(guò)調(diào)整輸出端的電容和負(fù)載或者調(diào)整輸入端的功率來(lái)改善，如下圖：
l 外接電容過(guò)大，電源模塊啟動(dòng)時(shí)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間充電，無(wú)法啟動(dòng)，需要選擇合適的容性負(fù)載；
l 當(dāng)容性負(fù)載過(guò)大時(shí)，應(yīng)串聯(lián)合適的電感；
l 當(dāng)輸出負(fù)載過(guò)大時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，應(yīng)選擇合適的負(fù)載；
l 更換更大功率輸入電源。
6、模塊發(fā)熱嚴(yán)重
與啟動(dòng)困難相比，更嚴(yán)重的使用異常是電源模塊在使用時(shí)非常燙。 造成這種現(xiàn)象的根本原因是電源模塊在電流轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在能量消耗電源電流過(guò)大有影響嗎，產(chǎn)生的熱能會(huì)導(dǎo)致模塊發(fā)熱，提高電源的轉(zhuǎn)換效率。 這會(huì)影響電源模塊的正常工作，并可能影響其他周邊器件的性能。 這些情況需要立即檢查。 那么什么情況下電源模塊發(fā)熱會(huì)比較嚴(yán)重呢？ 具體原因如下：
l 采用線性電源模塊；
l 負(fù)載過(guò)流；
l 負(fù)載太小：負(fù)載功率大于模塊電源輸出功率的10%，可能導(dǎo)致模塊發(fā)熱（效率太低）；
l 環(huán)境濕度過(guò)低或散熱不良。
熱像儀觀察到的加熱功率模塊如圖4所示：
圖4 電源模塊熱像
對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，可以通過(guò)優(yōu)化外部環(huán)境或者調(diào)整負(fù)載來(lái)改善，如下：
l 使用線性電源時(shí)，需加散熱片；
l 增加電源模塊的負(fù)載，保證額定負(fù)載不大于10%；
l 降低環(huán)境濕度，保持良好的散熱性能。
7、模塊電源快速損壞
不用說(shuō)，這樣的異常使用情況比電源模塊發(fā)熱更為嚴(yán)重，即直接損壞電源模塊。 就這樣，電源模塊在使用一段時(shí)間后就被破壞了，但更換后沒(méi)幾天又壞了。 其原因何在？ 首先要排除使用劣質(zhì)電源的情況，那么還有哪些誘因會(huì)導(dǎo)致這種情況呢？ 那問(wèn)題呢？ 具體原因如右圖5所示：
l 輸出負(fù)載太輕電源電流過(guò)大有影響嗎，無(wú)法提高其可靠性；
l 輸出端電容過(guò)大，導(dǎo)致模塊啟動(dòng)時(shí)損壞；
l 輸入端電流常年偏低，導(dǎo)致模塊輸入端開(kāi)關(guān)管損壞。
圖5 電源模塊損壞
這類(lèi)問(wèn)題也是負(fù)載不匹配造成的，可以通過(guò)改變輸出負(fù)載、電容或者改變合適的輸入電流來(lái)改善，如下：
l 確保輸出端不小于額定負(fù)載的10%，如果實(shí)際電路工作中出現(xiàn)空載現(xiàn)象，可在輸出端接一個(gè)10%額定功率的假負(fù)載；
l 選擇符合電源模塊技術(shù)指南尺寸的電容器；
l 選擇合適的輸入電流。
8、電源模塊上電后快速燒毀
與之前電源模塊損壞的情況相比，更可怕的情況是除了電源壞了之外，整個(gè)電路都被破壞了。 具體現(xiàn)象是電源模塊剛上電就燒毀、起火，輸入端電容爆炸，如圖6所示。這種問(wèn)題最為嚴(yán)重，需要盡量避免。在早期設(shè)計(jì)中是可能的。 如果已經(jīng)發(fā)生了這種情況，其原因是什么？ 詳情如下所示：
圖6 電源模塊燒毀
l 輸入電流極性接反；
l 輸入電流遠(yuǎn)低于標(biāo)稱電流；
l 輸出電容極性接反；
l 輸出電路容易漏電或外部負(fù)載上電時(shí)電壓較大。
此類(lèi)問(wèn)題是最嚴(yán)重的故障，需要重新測(cè)試電路進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化或調(diào)整電流，如下：
l 接線前注意檢測(cè)或加裝防反接保護(hù)電路；
l 選擇合適的輸入電流；
l 通電前檢查電容器極性，確保正確；
l 功率模塊輸出端增加漏電保護(hù)。來(lái)源：ZLG致遠(yuǎn)電子
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