DC-DC電源模塊應(yīng)用故障排查

電源模塊因集成度高、可靠性好、優(yōu)異的一致性等優(yōu)勢(shì)，獲得廣泛應(yīng)用。雖然模塊化簡(jiǎn)化了應(yīng)用，偶爾還會(huì)反饋一些問題，下文從應(yīng)用的角度出發(fā)，分析電源模塊常見的使用問題，希望對(duì)實(shí)際應(yīng)用有所幫助。

一、模塊啟動(dòng)后，輸出電壓不穩(wěn)定或者偏低

1、輸出導(dǎo)線阻抗過大或者電壓表連接不規(guī)范

圖 1 模塊連接框圖

客戶在使用電源模塊時(shí)，測(cè)試輸出電壓，經(jīng)常測(cè)試被供電電路輸入端的電壓。由于模塊輸出端到被供電電路的輸入端阻抗過大，會(huì)使得測(cè)量值比實(shí)際值偏低。測(cè)試模塊的輸出電壓，應(yīng)該測(cè)量模塊輸出引腳之間的電壓。

在模塊檢查入庫時(shí)，直接讀取電子負(fù)載儀上顯示的電壓，需要特別注意模塊輸出導(dǎo)線的阻抗和連接線的接觸情況。

2、客戶在使用模塊時(shí)，未準(zhǔn)確估算出所需的電源模塊功率，使模塊處于超載啟動(dòng)或者超載工作狀態(tài)

圖 2 E_UHBDD-10W系列電源模塊

例如，E_UHBDD-10W電源模塊的額定功率為10W，即模塊使用的功率范圍不能超過10W，否則可能會(huì)導(dǎo)致模塊啟動(dòng)不良或者輸出電壓偏低。建議改用更大功率模塊或者減輕負(fù)載。

二、模塊燒壞

1、輸入電源極性接反

在使用電源模塊時(shí)，電源模塊反接上電，很容易燒壞?？赡苡幸恍┠K由于電壓或者電流不足原因，模塊還能正常的輸出。對(duì)于這類模塊，建議不要再使用（可用于調(diào)試產(chǎn)品），電源反接過，會(huì)影響模塊的使用壽命。

2、輸入電壓超出正常的輸入電壓范圍

圖 3 ZY_WRFCS-3W系列電源模塊

在電源模塊數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出了產(chǎn)品的輸入電壓范圍，如圖4表示ZY_WRFCS-3W系列模塊的輸入沖擊電壓。當(dāng)瞬間輸入電壓高過最大值，模塊內(nèi)部的場(chǎng)效應(yīng)管和二極管耐壓超過額定耐壓，可能燒毀。

圖 4 ZY_WRFCS-3W系列輸入沖擊電壓

3、模塊在使用時(shí)，供電電源與模塊之間導(dǎo)線過長，會(huì)使得導(dǎo)線的電感量大。開關(guān)電源模塊的開關(guān)特性，使得輸入端有電流紋波，這樣容易引起導(dǎo)線和模塊之間的振蕩。長時(shí)間工作模塊發(fā)熱嚴(yán)重，容易損壞。

圖 5 電源模塊連接框圖

三、模塊不能正常啟動(dòng)

1、電源模塊輸出端通常推薦增加一定的濾波電容，由于認(rèn)識(shí)的不足，使得模塊輸出端容性負(fù)載過大，模塊啟動(dòng)不良。

圖 6 ZY_WRFCS-3W中12系列模塊參數(shù)

ZY1205WRFCS-3W模塊，通過查閱數(shù)據(jù)手冊(cè)如圖6部分，建議模塊最大輸出電容為2200μF。建議模塊外接的輸出電容值不大于產(chǎn)品手冊(cè)規(guī)定的最大容性負(fù)載。

注意：模塊輸出端有增加LDO，LDO之后的容性負(fù)載也算電源模塊的容性負(fù)載。

2、模塊在測(cè)試時(shí)，輸入電源經(jīng)常會(huì)限制電流，以防止模塊燒壞。當(dāng)模塊帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí)，若沒有將輸入電源限流點(diǎn)調(diào)高，會(huì)使得模塊啟動(dòng)不良。

3、模塊應(yīng)用電路中，由于模塊的啟動(dòng)時(shí)間的差別，使得后級(jí)電路有上電順序的差別。后級(jí)部分電路先上電，可能導(dǎo)致模塊內(nèi)部變壓器短路，使得模塊上電損壞。建議在模塊的輸出負(fù)端到輸出正端之間增加一個(gè)導(dǎo)通壓降小的二極管。

四、輸出紋波噪聲大

1、模塊在使用時(shí)，負(fù)載為動(dòng)態(tài)負(fù)載，使得模塊輸出電壓峰峰值變大，而這已經(jīng)不是紋波噪聲。

圖 7 50%到75%負(fù)載周期性突變的輸出電壓波形

如圖7所示，E2405UHBD-20W模塊負(fù)載電流50%到75%負(fù)載周期性突變時(shí)的輸出電壓波形，這個(gè)已經(jīng)不是紋波噪聲。由產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)知，這個(gè)參數(shù)為瞬態(tài)響應(yīng)。

紋波噪聲測(cè)試還需要注意測(cè)試方法，常用測(cè)試方法有靠接發(fā)、平行線測(cè)試法、雙絞線測(cè)試法等。