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2020.02.19 AC/DC

故障排除(Trouble Shooting)① : 当二次侧MOSFET立即关断时

提高AC/DC转换器效率的二次侧同步整流电路设计

截至上一篇文章,结束了所需部件的选型和常数计算相关的介绍。接下来将分步骤介绍所选部件的PCB板安装、各种特性的确认及其是否符合设计规格的确认工作。本文开始将就各种特性的确认过程中可能会发生的几种故障及其对策进行说明。此次将首先为大家介绍当二次侧MOSFET立即关断时的情况及故障对策。

在“提高AC/DC转换器效率的二次侧同步整流电路设计”中,旨在通过将隔离型PWM反激式AC/DC转换器电路的二次侧改为同步整流方式,达到保持现有电源规格的同时提高效率的目的。此次介绍的不是新设计,从某种意义上讲是部分变更设计,即保持一次侧不变,将二次侧替换为使用了“BM1R00147F”控制器IC的电路。所以,对于AC/DC转换器来说,“验证整个电路都是正常运行的”是非常重要的。

故障①:当二次侧MOSFET立即关断时

受电源IC的DRAIN引脚电压产生的噪声影响,有时可能会发生二次侧MOSFET关断的误动作。下图的VGS2显示了受噪声影响在比本来应该导通的时间(虚线波形)短的时间内关断的动作。

对策①-1:插入铁氧体磁珠B1,加大DRAIN引脚连接电阻R1

作为故障①的对策,“对策①-1”*是通过插入浪涌吸收用铁氧体磁珠B1并加大滤波用电阻R1的值来防止噪声引发误动作的方法。铁氧体磁珠B1采用在低频范围内具有高阻抗的产品(比如TDK生产的MPZ1608S102AT等)比较有效。左下图给出了磁珠的插入位置、应调整的R1及参考值。右下图为对策后的工作波形。(*针对故障①,使用编号“对策①-1”来表示其对策)

注意事项

如果B1、R1的阻抗过大,在轻负载时二次侧MOSFET可能会受谐振动作影响而导通,因此需要确认轻负载时的工作情况。下一篇文章将对该现象及其对策进行详细说明。

关键要点:

・这是对现有隔离型反激式转换器二次侧的替换,因此充分确认实际的运行情况是非常重要的。

・噪声引发二次侧MOSFET误动作时,可在DRAIN引脚的电路中添加铁氧体磁珠,或加大滤波用电阻的阻值。

PWM方式反激式转换器设计手法