凡亿教育 · 电子工程师实战教育品牌
嵌入式硬件培训:长沙/广州校区
|
课程咨询:15989478308(同微信)
免费领取课程大纲

采样电阻没坏,电源还是反复触发过流保护

采样电阻没坏,电源还是反复触发过流保护

电源带载时突然停机,检查采样电阻的阻值和功率都没发现异常,控制器却像检测到了过流。对采用电流模式控制的开关电源来说,问题不一定在电阻本身,也可能出在采样波形的某个瞬间。

01过流保护动作了,电流真的超了吗

遇到开关电源一加负载就重启,第一反应通常是查输出短路、采样电阻和MOSFET。这个思路没有错,但调了半天发现采样电阻阻值正常、负载也没有明显异常,就得看看控制器究竟“看见”了什么。

不少电源控制器不是在计算整整一秒的平均电流,而是在开关周期内根据CS脚上的瞬时信号做限流判断。电阻上真正的电流斜坡还没升到阈值,如果采样端先来了一个尖峰,保护比较器就可能提前动作。

图1:电流采样开通前沿尖峰的波形例子,尖峰可能先于正常电流斜坡达到判断门限。

图1:电流采样开通前沿尖峰的波形例子,尖峰可能先于正常电流斜坡达到判断门限。

这时候一直换更大功率的采样电阻,大概率不是处理问题的重点。电阻没有烧坏和控制器不会误限流,是两件事。尤其是故障只在某个输入电压或某个负载点出现时,更应该把触发保护的那几个开关周期记录下来,而不是拿万用表测一次阻值就结束。

02MOSFET开通沿的采样尖峰

MOSFET开通时,寄生电容充放电、整流器件恢复过程、开关节点的高dv/dt,都可能在采样路径上叠加一段很窄的干扰。示波器如果把时基拉得太长,看到的只有一条还算正常的电流斜坡,前面那一下反而被忽略了。

实际排查可以把驱动波形和CS脚波形放在同一个时间基准下观察,重点看异常是否总跟着开通沿出现。还要注意测量地线过长本身就会引入噪声,探头接法不合适,可能把本来没有的问题测出来。

图2:TI工程讨论中的CS脚滤波与斜坡补偿连接,具体器件的限流结构仍需结合手册。

图2:TI工程讨论中的CS脚滤波与斜坡补偿连接,具体器件的限流结构仍需结合手册。

很多芯片有Leading-Edge Blanking,也就是开通前沿消隐。它会在一个设定时间内忽略采样信号,但这个时间到底多长、能否覆盖尖峰、超过消隐窗口后会怎样,必须看对应器件的数据手册。不能把其他芯片的数值直接拿过来。

03RC滤波有效,但也不是电容越大越好

CS脚串一个电阻、对地加一个小电容,是很常见的处理方式。它能削弱高频尖峰,同时也会改变采样信号传到控制器的速度。滤得太重,真实过流来了,控制器可能反而反应慢。

不同控制器的CS脚结构不一样,不能凭一套RC参数通用所有板子。实际排查有一个方向:先确认尖峰与保护动作之间的关系,再按照芯片手册调整滤波和消隐条件。另外把采样回路是否过长、功率地与信号地如何回流一起检查,不然改完电容,换个板子可能又出现。

图3:TI工程讨论中的开关波形与电流波形联合观察示例,实际定位应统一触发和时间基准。

图3:TI工程讨论中的开关波形与电流波形联合观察示例,实际定位应统一触发和时间基准。

若是安全相关或大功率产品,滤波之后还要重新做短路、堵转或过载测试,确认保护能力没有被延迟破坏。让电源“不再误保护”只是第一步,真正过流时还能及时保护才算完成。测试记录里还应标明输入电压、负载大小、探头带宽限制以及采样点位置,换个工况重现故障时才不会从头猜。

声明:

本文由凡亿教育整理,转载请注明来源!

投稿/招聘/广告/课程合作/资源置换 请加微信:13237418207


上一篇功放输出功率正常,ACLR测试却超标 下一篇RS-485没人发数据,接收端却收到了乱码