小功率反激式開關(guān)電源啟動時間長問題的分析

ID:853826 · 發(fā)表于 2020-12-3 15:53

2018年，當(dāng)時有個客戶的研發(fā)工程反饋其調(diào)12V1A樣機在測試性能參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)啟動時間大于行業(yè)要求的3S，與客戶電話溝通優(yōu)化后，客戶反饋啟動時間還是不滿足要求，當(dāng)時我就想，客戶工程師也不是新手了，都是在行業(yè)內(nèi)工作了10年以上的人了，怎么這個問題還無法解決呢？？
然后，我自己聚開始梳理了一遍這個問題，今天突然再看見當(dāng)時自己寫的這個客訴案例，就想和大家一起分享一下，如有不對，請各位大牛幫忙指正，先謝謝了。也希望對剛?cè)胄械幕蛘呦肓私獾呐笥研率忠粋€學(xué)習(xí)的機會。下面，開始步入正題。
   首先，技術(shù)類的問題，我們都可以先通過原理來分析梳理一遍問題點：
   原理上，我是這樣理解的：開關(guān)電源的啟動以及輸出保持時間的快慢，實際上就是儲能電容、電感類器件充、放電速度的快慢問題；客戶此電源主要為儲能電容充放電問題；即高壓濾波電容、VCC啟動電容、輸出濾波電容容量越大，啟動電阻越大，則開機充電時間越長，啟動時間就越久，行業(yè)內(nèi)一般電源的啟動時間要求是小于3S；
   啟動時間定義為：電源從輸入接上電源起到其輸出電壓上升到穩(wěn)壓范圍內(nèi)為止的時間，以客戶此輸出12V的電源為例，則啟動時間應(yīng)為從電源開機起到輸出電壓達到11.4V為止的時間；啟動時間理論計算參考公式為：

根據(jù)上述原理分析，找到對應(yīng)輸出12V1A的樣機進行初步測試驗證，改小啟動電阻Rst或者改小VCC電容Cvcc容量都能加快啟動時間；

按客戶要求到客戶現(xiàn)場進行分析調(diào)測：
（1）現(xiàn)場和客戶首先對我司帶過去的樣機進行測試，啟動時間1.6S左右，滿足客戶2S左右的要求；
樣機參數(shù)：VCC啟動電容Cvcc=4.7uF/50V，啟動電阻Rst=2M；
根據(jù)公式計算的理論值：

（2）對客戶改版后樣機進行外圍參數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)客戶測試樣機的VCC電容并不是電話反饋的4.7uF/50V規(guī)格，而是10uF/50V，VCC環(huán)路的限流電阻也不是原來的樣機使用的3歐姆，而是增大到了10歐姆，這兩個參數(shù)都會對電源啟動時間產(chǎn)生影響（特別是VCC電容容量越大，充電時間越長，啟動時間就越久）；
將客戶樣機的VCC電容改為4.7uF/50V,啟動電阻Rst=1.5M保持不變進行測試，反復(fù)測試樣機啟動時間在1.3-1.6S之間，滿足客戶2S左右的啟動時間要求；
客戶參數(shù)的理論計算值為：

實際測試結(jié)果與理論計算值存在一定差異，從應(yīng)用角度進行分析：主要原因為電子元器件在工作情況下性能參數(shù)會發(fā)生一定的變化，存在一些不確定性，另外測試的輸入電壓也存在一定的波動，儀器采集波形數(shù)據(jù)點也存在一定的誤差影響，導(dǎo)致實測結(jié)果出現(xiàn)一定的差異；從測試的結(jié)果與理論計算值進行對比分析，可以看出調(diào)整參數(shù)的變化趨勢是與理論分析思路是會保持一致的，根據(jù)理論進行的優(yōu)化結(jié)果是滿足客戶要求的；

最后，我得出的關(guān)于這一類的開關(guān)電源的啟動時間快慢的結(jié)論就是：
對于啟動時間的優(yōu)化方法：主要為改變VCC啟動電容容量大小和啟動電阻大小，VCC啟動電容容量越大，啟動電阻越大，開機充電時間越長，啟動時間就越久