|
itjldxonof264011541303.gif (1.67 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
itjldxonof264011541303.gif
2024-9-9 10:58 上傳
$ Q! @! o; F- V# O- ~% h# ]點擊上方名片關(guān)注了解更多! k/ G1 g. y) x* {8 p+ C
6 o2 K. A1 ^! @8 }' Q! \" x6 z
' R2 W6 m3 s/ x7 p, ]
! k; i" M& i7 u+ q7 i+ J2 d在之前的一個設(shè)計項目交付后,由于現(xiàn)場調(diào)試人員的操作失誤,在拆開設(shè)備后面板時被裸露的線頭觸碰電路板(噴有三防漆),最終導(dǎo)致短路,現(xiàn)場反饋的是說單片機(jī)不工作,并且聽到電路板帶電時伴有“滴答滴答”的聲音。
- P. d* z4 C: ], e緊張的排故開始……3 I1 A2 G* B5 V6 A
) }9 e$ W$ m* e( w, }2 J \
! d% G2 x8 E# R( ]* \( o0 H
wnfoaq4xjhx64011541403.jpg (132.76 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
wnfoaq4xjhx64011541403.jpg
2024-9-9 10:58 上傳
! T$ H* F5 ~; V. H( c$ a$ [9 s+ b! N
電源方案原理圖
' j' c' h( \+ v' M( b
! d. \/ P0 z) k6 L電源采用的是BL8033同步降壓開關(guān)電源。最大輸入為16V、最大輸出3A、效率高達(dá)96%。, V. _9 n5 Q. T+ U7 G3 T
55bvotmcfm264011541503.jpg (164.13 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
55bvotmcfm264011541503.jpg
2024-9-9 10:58 上傳
4 ]2 o# m, h( `4 l8 Y( X2 y* W
BL8033的電氣特性
9 A( r% u! S- B& e, ]9 x
2 m/ V; d; c% n根據(jù)反饋是因為短路導(dǎo)致電路板上出現(xiàn)“滴答滴答”聲音。得知這個問題,基本可以定位聲音就是出現(xiàn)在電源附近,再分析后就可以確定來自于電感。那么電源為什么在出現(xiàn)負(fù)載短路時導(dǎo)致電感發(fā)出“滴答滴答”的聲音呢?下面一起來分析下。5 E2 E9 F5 @% s" ? M3 @9 m/ Q
+ X3 j# s) G' j8 I電感為什么會嘯叫?6 Q9 V8 j5 s8 R7 j. J; V% v
電感嘯叫問題,如何解決?
9 I) ^& X9 x2 T) Y
2 V6 {8 ]7 w( E9 a1. 大功率開關(guān)電源短路嘯叫。在開關(guān)電源滿載工作時,突然將開關(guān)電源短路,有時會聽到電源嘯叫;或者在設(shè)置電流保護(hù)時,當(dāng)電流調(diào)試到某一段位時會有嘯叫,究其原因,當(dāng)所帶負(fù)載接近電源的輸出功率極限時,開關(guān)變壓器會工作在非穩(wěn)態(tài)。
) H: c6 ~9 f1 ^3 p/ R% ]在第1 個周期由于開關(guān)管占空比過大,導(dǎo)通時間太長,因此通過變壓器向后級傳輸了過多的能量;直流整流電路的儲能電感無法在第2 個周期內(nèi)完全釋放第1 個周期存儲的能量;當(dāng)?shù)? 個周期到來時,電源芯片將不會讓開關(guān)管導(dǎo)通,或者讓開關(guān)管導(dǎo)通的占空比很小。
% w7 f/ d) }2 Q這樣,儲能電感存儲的能量經(jīng)過第2 個和第3 個周期的釋放,導(dǎo)致輸出電壓減小。這樣,當(dāng)?shù)? 個周期到來時,電源芯片會驅(qū)動開關(guān)管導(dǎo)通過大的一個占空比這樣周而復(fù)始,就會讓變壓器產(chǎn)生低頻振動,從而發(fā)出人耳可以聽到的聲音。" q8 P. L |2 A! Z& d7 A ^
電源工作在非穩(wěn)態(tài)時,輸出的紋波電壓也比工作在正常狀態(tài)時大很多。當(dāng)開關(guān)管全截止的周期數(shù)在總的周期數(shù)中達(dá)到一定占比時,電源的開關(guān)頻率就從高頻范圍進(jìn)入了音頻范圍,從而發(fā)出尖銳的嘯叫。此時,變壓器已經(jīng)處于嚴(yán)重超載狀態(tài),隨時可能燒毀。; R' b# B6 P. U! T. [1 j) u" c
. U- u# k+ a, q; P& d$ @2. 空載或負(fù)載很小時,開關(guān)管也會出現(xiàn)間歇性的全截止周期,當(dāng)開關(guān)管全截止的周期數(shù)在總的周期數(shù)中所占的比例達(dá)到一定占比時,電源的開關(guān)頻率就從高頻范圍進(jìn)入了音頻范圍,從而發(fā)出尖銳的嘯叫。; |0 B4 \& e8 T0 i$ P/ R r
另外,在空載或輕載場景,變壓器工作時產(chǎn)生的反電勢無法被很好地吸收,導(dǎo)致很多雜波信號耦合到變壓器的一次繞阻和二次繞阻。當(dāng)這些雜波中的低頻分量與變壓器的固有振蕩頻率一致時,就會發(fā)生諧振。為了避免諧振頻率落入音頻范圍產(chǎn)生嘯叫,可以在電路中增加選頻回路,濾除低頻分量。* g1 m# M" b$ f2 @9 @0 b
- j* [. d( c5 L( _' v r# Z
3. 變壓器浸漆不良,包括未進(jìn)行浸漆處理。變壓器浸漆不良時,雖然帶載能力一般不受影響,但會產(chǎn)生嘯叫,輸出波形有尖刺。需要注意的是,變壓器的設(shè)計不良時,也可能在工作時振動產(chǎn)生嘯叫。
, H% ]& I/ z A& y' J: q H7 c+ Z4 C7 l2 F- r/ \
4. 初級穩(wěn)壓電源芯片接地線走線不良。接地線走線不良時,常見的表現(xiàn)是概率性故障(部分產(chǎn)品可以正常工作,部分產(chǎn)品發(fā)生故障)。故障現(xiàn)象為無法帶負(fù)載,甚至無法起振。此時,經(jīng)常會伴隨嘯叫。
8 S( O# a, Z7 Z. Z# R' K& r: U, E0 o
5. 次級穩(wěn)壓電源芯片的接地線失誤。變壓器次級的基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片的接地和初級的電源穩(wěn)壓芯片的接地有類似的要求:不能直接和變壓器的冷地、熱地相連接。如果連接在一起,就會導(dǎo)致帶載能力下降并且產(chǎn)生嘯叫。負(fù)載越大,嘯叫越明顯。( @5 o% U% ~* o) o. V/ E p. Q
1 r* j7 u+ B, x7 A9 g6 _% U4 u
定位嘯叫原因后如何解決短路?
3 y% h& m' q* M1. 硬件條件允許的情況下可將電源輸出與負(fù)載之間的通道斷開,在本上面設(shè)計的電源中采用了一個“FB3”磁珠,所以排除電源短路,這個就很方便;( ?3 C" K+ Y7 ^ ?& r% G
2. 對電源的配置參數(shù)進(jìn)行檢查,然后重新對電源上電測試,保證輸出電源符合設(shè)計需求;: M9 f1 h( `: h. m1 B5 z
3. 當(dāng)電源問題排除后,短路現(xiàn)象依然存在,那么此時后級負(fù)載就需要分析如何拆除才能確認(rèn)由于哪個器件導(dǎo)致的短路(最終定位單片機(jī)短路);1 d h; S" R" h) L. f$ {6 z& H
4. 排除負(fù)載短路的方法,我一般都是從小器件到大器件且易焊接的開始,拆除一個點測量一個點,拆下的芯片本身也要進(jìn)行測量。
% j8 i4 B% B. P, E6 D5. 留意板上的錫球(焊接殘留);
! b: {+ N0 ~2 N! ^3 r5 H( U! }
4 ~* V7 E0 Z% _3 ]4 S為什么噴涂了三防漆還是出現(xiàn)短路?
( c. L0 E* c) X1 ]/ {三防主要是:防霉菌、防潮濕、防鹽霧。所以它并不能起到有效防止短路的問題。在PCB上有許多的元器件本身工作的時候會產(chǎn)生熱量,若此時噴涂三防漆后會導(dǎo)致器件本身散熱大打折扣。另外加上對板上的接插件不能噴涂的原因,這就增大了短路的風(fēng)險。
+ v0 f, {" P5 \4 r: K當(dāng)然,本次PCB短路事故本應(yīng)該不會發(fā)生的,由于現(xiàn)場調(diào)試環(huán)境的復(fù)雜,加上調(diào)試人員粗心,最終出現(xiàn)了這種低級問題。
: s1 `: y- b, ~0 `1 K
uadj0owl3b064011541603.jpg (281.39 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
uadj0owl3b064011541603.jpg
2024-9-9 10:58 上傳
3 H( v6 R% M! a! D8 ^8 a
rtxrex2us2s64011541703.jpg (168.38 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
rtxrex2us2s64011541703.jpg
2024-9-9 10:58 上傳
- r9 V2 K0 x( ~& x聲明:
1 C: `( v( l( r# C2 O" \/ u聲明:文章來源網(wǎng)絡(luò)。本號對所有原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載文章的陳述與觀點均保持中立,推送文章僅供讀者學(xué)習(xí)和交流。文章、圖片等版權(quán)歸原作者享有,如有侵權(quán),聯(lián)系刪除。投稿/招聘/推廣/宣傳 請加微信:woniu26a推薦閱讀▼7 R+ s0 t/ t% y# ?5 }# E
電路設(shè)計-電路分析
! {; F$ o0 Y) g" Q7 R5 U" ^emc相關(guān)文章
3 O: ^5 q8 r4 M電子元器件
6 ?, D; f& P' x# U$ L9 g0 S后臺回復(fù)“加群”,管理員拉你加入同行技術(shù)交流群。 |
|