一.问题描述我们定义电源输入存在三个等级分别是Uimin160 VDCUinom311 VDCUimax450 VDC对应的输出电源电压测量结果为ABC。电压调整率a为A-B)/B电压调整率b为C-B)/B。15V在输入电源为Uimin时输出电压约为15.34VUinom时输出电压约为15.09V电压调整率a等于1.65%。合格标准为1%不符合要求。此外补充一些测试信息1.该反激开关电源的反馈源为5V辅助绕组输出电源包括15V-15VP24V24VU/V/W/L2.±15V均有问题主要研究15V的电压调整率a其余输出电源电压调整无异常3.后续问题分析测试条件均为“空载”±15V假负载电阻值默认为3K。二.问题分析按理论分析可能是多路输出交叉调整率问题可能是“空载”下电源控制芯片进入“打嗝”模式可能是输出轻载电压飘高可能是漏感尖峰峰值充电.....那我们从方便实践的角度来逐步拆解问题。在解决问题的方案上我们尽量选择简单变化小的方案。2.1 “假负载”过低问题我们先尝试更改“假负载”电阻值只需要更换两个电阻±15V再利用直流电源输入160VDC311VDC高精度万用表测量15V tp点test point记录相关数据。理论上我们是通过减小电阻增大电流给15V输出“加载”排查是不是轻载问题。如果简单换个电阻就能解决问题岂不是皆大欢喜。相关数据记录如下假负载电阻值160 VDC 测量结果311 VDC 测量结果电压调整率a3K15.34 V15.09 V1.65%2K15.24 V15.00 V1.60%1.5K15.17 V14.94 V1.53%1K15.03 V14.85 V1.21%550R14.88 V14.72 V1.08%500R14.79 V14.64 V1.02%330R14.60 V14.50 V0.70%降低“假负载”电阻值电压调整率a成功跌入1%完美解决.....吗1.电阻发热问题。从3K -- 330R电流从5mA增大至45mAP 0.675W发热严重2.无效功耗增大。“假负载”电阻是开关电源一上电就在消耗电流无效功耗3.“空载”下电流接近“满载”电流。15V规定满载电流仅为50mA“空载”下45mA4.基准差值大。两者间的差值算合格但与15.00V基准电压作对比差值大5.没能解释问题原因。不能单看15V电压调整率掉下来了其他输出电源“假负载”电阻也在3K附近为什么只有15V电压调整率不正常综合考量下该方案为下下选。毕竟15V仅在低输入电源情况下有异常升高现象且升高不明显在接受范围内。本文章只是将该现象作为跳板了解反激开关电源高频变压器。后续补充330R与3K电阻在波形上有什么差异。关于负载这一块有考虑到50mA对15V来说仍是轻载补充一组利用电子负载加大15V负载值的此时“假负载”电阻值默认为3K其余输出电源均为额定满载记录数据如下输出电源满载160 VDC311 VDC450 VDCab15V 带50mA16.004815.671015.42752.13%-1.55%15V 带100mA15.068214.873514.66661.30%-1.39%15V 带200mA14.339714.233214.13180.74%-0.71%结果跟“假负载”趋势接近。本人对数字不敏感希望有能人大牛通过这些数据提出更好的思路。2.2 漏感尖峰峰值充电我们换个角度不是单纯看15V电压调整率偏高而是跟其他电源相比为什么15V电压调整率偏高。找出它们之间的差异。首先怀疑漏感漏感能量计算公式如下其中E漏感储存的能量单位为焦耳J。Llk变压器初级绕组的漏感值单位为亨利H。Ipk开关管关断瞬间的初级峰值电流单位为安培A。160 VDC输入时MOS管占空比高初级电流峰值高311 VDC输入时MOS管占空比低初级电流峰值低。如果15V漏感相较于24V的大受到漏感能量影响严重会导致160 VDC输入时15V输出值高于311 VDC。理论成立开始测试。变压器漏感可通过LCR电桥测量结果更准确。现有的实验环境不允许。我的测试方案为整流二极管两端观察测试波形。原因无他P24V和±15V的整流二极管为同一型号后级电路类似。直接观测变压器输出的电压能有效找到问题但解决问题不方便在整流二极管附近动手脚比更改变压器绕制方式或者匝比数更快更方便。相关测试波形对比如下160 VDC 15V 整流二极管两端波形160 VDC 24V 整流二极管两端波形311 VDC 15V 整流二极管两端波形311 VDC 24V 整流二极管两端波形450 VDC 15V 整流二极管两端波形450 VDC 24V 整流二极管两端波形15V的反向尖峰明显更尖同时LC振铃更密集。尖峰值参考价值不高因为15V和24V尖峰值差异大尖峰的“长度”更有研究意义。我们从能量的角度解释15V的漏感能量更大产生更长的反向尖峰因为没有额外的通道泄放这些漏感能量它们只能通过LC释放于是来回振荡产生更密集的LC振铃。简而言之15V与24V对比漏感能量大泄放时间长。解决方案呼之欲出在整流二极管两端加RC电路。我们做个RC前后的波形对比对比波形记录如下160 VDC 15V 无RC160 VDC 15V 有RC311 VDC 15V 无RC311 VDC 15V 有RC450 VDC 15V 无RC450 VDC 15V 有RC添加RC电路后反向尖峰明显降低振铃密集程度下降。有效吸收漏感能量。那么电压调整率有没有因此改善呢测量结果如下(R-56R C-4.7nF160 VDC输入测量值311 VDC输入测量值电压调整率a15.260515.15130.72%现在我们可以说告一段落。既有波形作为证据解释了15V和24V电压调整率不同的原因还解决了15V电压调整率偏高的问题。3.问题总结通过波形和数据暂时可以定性为漏感问题。无论是添加RC还是减小”假负载“电阻值都市治标不治本真正要从根源上解决需要更改变压器的绕制方式和匝比关系尽量减小15V漏感。本人初次接触开关电源对于该问题的认知比较小白存在一些不够深刻的地方大家可以提出来一起学习进步。