6.待機輸入功率大


??現象：


??Vcc在空載、輕載時不足。這種情況會造成空載、輕載時輸入功率過高，輸出紋波過大。


??原因：


??輸入功率過高的原因是，Vcc不足時，IC進入反復啟動狀態，頻繁的需要高壓給Vcc電容充電，造成起動電路損耗。如果啟動腳與高壓間串有電阻，此時電阻上功耗將較大，所以啟動電阻的功率等級要足夠。


??電源IC未進入BurstMode或已經進入BurstMode，但Burst頻率太高，開關次數太多，開關損耗過大。


??解決辦法：


??調節反饋參數，使得反饋速度降低。


??7.短路功率過大


??現象：


??輸出短路時，輸入功率太大，Vds過高。


??原因：


??輸出短路時，重復脈沖多，同時開關管電流峰值很大，造成輸入功率太大過大的開關管電流在漏感上存儲過大的能量，開關管關斷時引起Vds高。


??輸出短路時有兩種可能引起開關管停止工作：


??1）觸發OCP這種方式可以使開關動作立即停止


??a.觸發反饋腳的OCP；


??b.開關動作停止；


??c.Vcc下降到IC關閉電壓；


??d.Vcc重新上升到IC啟動電壓，而重新啟動。


??2）觸發內部限流


??這種方式發生時，限制可占空比，依靠Vcc下降到UVLO下限而停止開關動作，而Vcc下降的時間較長，即開關動作維持較長時間，輸入功率將較大。


??a.觸發內部限流，占空比受限；


??b.Vcc下降到IC關閉電壓；


??c.開關動作停止；


??d.Vcc重新上升到IC啟動電壓，而重新啟動。


??解決辦法：


??1）減少電流脈沖數，使輸出短路時觸發反饋腳的OCP，可以使開關動作迅速停止工作，電流脈沖數將變少。這意味著短路發生時，反饋腳的電壓應該更快的上升。所以反饋腳的電容不可太大；


??2）減小峰值電流。


??8.空載，輕載輸出紋波過大


??現象：


??Vcc在空載或輕載時不足。


??原因：


??Vcc不足時，在啟動電壓(如12V)和關斷電壓(如8V)之間振蕩IC在周期較長的間歇工作，短時間提供能量到輸出，接著停止工作較長的時間，使得電容存儲的能量不足以維持輸出穩定，輸出電壓將會下降。


??解決方法：


??保證任何負載條件下，Vcc能夠穩定供給。


??現象：


??BurstMode時，間歇工作的頻率太低，此頻率太低，輸出電容的能量不能維持穩定。


??解決辦法：


??在滿足待機功耗要求的條件下稍微提高間歇工作的頻率，增大輸出電容。


??9.重載、容性負載不能啟動


??現象：


??輕載能夠啟動，啟動后也能夠加重載，但是重載或大容性負載情況下不能啟動。


??一般設計要求：


??無論重載還是容性負載(如10000uF)，輸入電壓最低還是最低，20mS內，輸出電壓必須上升到穩定值。


??原因及解決辦法(保證Vcc在正常工作范圍內的前提下)：


??下面以容性負載C=10000uF為例進行分析，


??按規格要求，必須有足夠的能量使輸出在20mS內上升到穩定的輸出電壓(如5V)。


??E=0.5*C*V^2


??電容C越大，需要在20mS內從輸入傳輸到輸出的能量更大。

??以芯片FSQ0170RNA為例如圖所示，陰影部分總面積S就是所需的能量。要增加面積S，辦法是：


??1）增大峰值電流限流點I_limit，可允許流過更大電感電流Id：將與Pin4相接的電阻增大，從內部電流源Ifb分流更小，使作為電流限制參考電壓的PWM比較器正輸入端的電壓將上升，即允許更大的電流通過MOSFET/變壓器，可以提供更大的能量。

??2）啟動時，增加傳遞能量的時間，即延長Vfb的上升時間(到達OCP保護點前)。

??對這款FSQ0170RNA芯片，電感電流控制是以Vfb為參考電壓的，Vfb電壓的波形與電感電流的包絡成正比。控制Vfb的上升時間即可控制電感包絡的上升時間，即增加傳遞能量的時間。


??IC的OCP功能是檢測Vfb達到Vsd(如6V)實現的。所以要降低Vfb斜率，就可以延長Vfb的上升時間。


??輸出電壓未達到正常值時，如果反饋腳電壓Vfb已經上升到保護點，傳遞能量時間不夠。重載、容性負載啟動時，輸出電壓建立較慢，加到光耦電壓較低，通過光耦二極管的電流小，光耦光敏管高阻態(趨向關斷)的時間較長。IC內部電流源給與反饋腳相接的電容充電較快，如果Vfb在這段時間內上升到保護點(如6V)，MOSFET將關斷。輸出不能達到正常值，啟動失敗。


??解決辦法：


??使輸出電壓達到正常值時，反饋腳電壓Vfb仍然小于保護點。使Vfb遠離保護點而緩慢上升，或延長反饋腳Vfb上升到保護點的時間，即降低Vfb的上升斜率，使輸出有足夠的時間上升到正常值。


??A.增大反饋電容(C9)，可以將Vfb的上升斜率降低，如圖所示，由D線變成A線。但是反饋電容太大會影響正常工作狀態，降低反饋速度，使輸出紋波變大。所以此電容不能變化太大。


??B.由于A方法有不足，將一個電容(C7)串連穩壓管(D6，3.3V)并聯到反饋腳。此法不會影響正常工作，如B線所示，當Vfb<3.3V時，穩壓管不會導通，分流。上升3.3V時，穩壓管進入穩壓狀態，電容C7開始充電分流，減小后續Vfb的上升斜率。C。在431的K-A端并聯一個電容(C11)，電源啟動時，C11電壓較低，并由光耦二極管和431的偏置電阻R10進行充電。這樣光耦就有較大電流通過，使光耦光敏管阻抗較低而分流，Vfb將緩慢上升，如C線所示。R10×C11影響充電時間，也就影響輸出的上升時間。


??注意點：


??1）增加反饋腳電容(包括穩壓管串電容)，對解決超大容性負載問題作用較小；


??2）增大峰值電流限流點I_limit，同時也增加了穩態下的OCP點。需要在容性負載，輸入最低情況下檢查變壓器是否會飽和；


??3）如果要保持限流點，須使R10×C11更大，但在超大容性負載(10000uF)情況下，可能會增加5Vsb的上升時間超過20mS，此法需要檢查動態響應是否受太大影響；


??4）431的偏置電阻R10太小，431并聯的C11要更大；


??5）為了保證上升時間，增大OCP點和增大R10×C11方法可能要同時使用。


??10.空載、輕載輸出反跳


??現象：

??在輸出空載或輕載時，關閉輸入電壓，輸出(如5V)可能會出現如下圖所示的電壓反跳的波形。

??原因：


??輸入關掉時，5V輸出將會下降，Vcc也跟著下降，IC停止工作，但是空載或輕載時，巨大的PC電源大電容電壓并不能快速下降，仍然能夠給高壓啟動腳提供較大的電流使得IC重新啟動，5V又重新輸出，反跳。


??解決方法：


??在啟動腳串入較大的限流電阻，使得大電容電壓下降到仍然比較高的時候也不足以提供足夠的啟動電流給IC。


??將啟動接到整流橋前,啟動不受大電容電壓影響。輸入電壓關斷時，啟動腳電壓能夠迅速下降。