適配器?輸出電壓異常、紋波過高、EMI傳導(dǎo)不過關(guān)？這些竅門管用

文章概述

日常生活中，我們經(jīng)常會接觸到充電器/電源適配器，在使用過程中會遇到一些問題，比如輸出電壓異常、輸出紋波過高、EMI傳導(dǎo)不過關(guān)等情況，我們該如何解決呢？本文就給大家提供我們的解決思路，敲黑板劃重點(diǎn)啦！

【應(yīng)用】小家電/燈具/適配器/充電器等

【規(guī)格】12V2A

【控制IC】CR6900SL

以下圖片為測試樣機(jī)圖片：

關(guān)于CR6900SL

CR6900SL是一款高集成度、低待機(jī)功耗的CCM+PFM混合電流模式PWM控 制開關(guān)。CR6900SL輕載時會降低頻率，最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR6900SL提供了完整的保護(hù)功能，如OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等。軟啟動功能可以減少系統(tǒng)啟動時MOSFET的應(yīng)力，前沿消隱時間簡化了系統(tǒng)應(yīng)用。通過頻率抖動和軟驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)，降低開關(guān)噪聲，簡化了EMI設(shè)計(jì)，CR6900SL OVP電壓高達(dá)56V，提供更寬的VDD工作電壓范圍。CR6900SL提供SOP-8L的封裝。

主要特點(diǎn)

●較低的啟動電流 (大約5μA)

●全電壓范圍待機(jī)低于75mW

●滿足六級能效標(biāo)準(zhǔn)

●內(nèi)置軟啟動減少M(fèi)OSFET應(yīng)力

●CCM+PFM控制模式

●內(nèi)建同步斜坡補(bǔ)償，消除次諧波震蕩

●內(nèi)建頻率抖動功能，降低EMI

●內(nèi)置65kHz開關(guān)頻率

●輕載降低工作頻率

●內(nèi)置輸出二極管短路保護(hù)

●VDD過壓保護(hù)功能

●內(nèi)置前沿消隱電路

●內(nèi)置過溫保護(hù)

●過載保護(hù)

●SOP8-L綠色封裝

基本應(yīng)用

●AC/DC適配器

●PD電源適配器

●充電器

●存儲設(shè)備電源

典型應(yīng)用

管腳排列

管腳描述

【問題描述】

輸出電壓異常、輸出紋波過高未達(dá)理想值、EMI傳導(dǎo)不過關(guān)。以下是未優(yōu)化時的測試圖片：

【解決思路】

開關(guān)電源輸出電壓異?？赡馨ㄒ韵聨追N情況：

1、輸出電壓過高或過低：這可能是由于反饋回路失效、電壓參考源損壞等原因引起的?？梢詸z查反饋回路、電壓參考源和電壓調(diào)節(jié)器等元件，重新連接或更換故障元件。

2、輸出電壓波動較大：這可能是由于輸出濾波電容不足、負(fù)載電流變化較大等原因引起的?？梢栽黾虞敵鰹V波電容、電感等元件，穩(wěn)定負(fù)載電流來改善輸出電壓波動情況。

3、輸出電壓啟動時閃爍或過渡不穩(wěn)定：這可能是由于開機(jī)過程中電容充放電導(dǎo)致的?？梢酝ㄟ^增加啟動延時電路或啟動控制電路來解決。

開關(guān)電源輸出紋波過高的解決思路一般包括以下幾個方面：

1、增加輸出濾波電容：輸出濾波電容越大，可以更好的降低輸出紋波。在設(shè)計(jì)電源時，需要根據(jù)負(fù)載特性和所需輸出紋波水平進(jìn)行選擇。

2、修改負(fù)載電流：輸出紋波與負(fù)載電流密切相關(guān)，增加或減小負(fù)載電流都可能影響輸出紋波?？梢酝ㄟ^調(diào)整負(fù)載電流大小或穩(wěn)定負(fù)載電流的方法來降低輸出紋波。

3、優(yōu)化布局：盡量避免高頻信號干擾開關(guān)電源，加強(qiáng)屏蔽措施，增加線束距離等措施可以有效降低輸出紋波。

4、提高開關(guān)頻率：開關(guān)頻率直接影響輸出紋波水平，提高開關(guān)頻率可以有效降低輸出紋波。但是，過高的開關(guān)頻率也會導(dǎo)致開關(guān)損耗和EMI問題。

5、使用濾波器：為了進(jìn)一步降低輸出紋波，可以使用額外的濾波器電路，如LC濾波器、RC濾波器等。

開關(guān)電源EMI傳導(dǎo)改善的思路主要包括以下幾個方面：

1、優(yōu)化布局：盡量避免高頻信號干擾其他電路。例如，在布局時應(yīng)該將交流輸入端和輸出端分開放置，且盡量遠(yuǎn)離敏感電路。同時還可以增加地線走線距離、添加電容等措施來降低噪聲。

2、修改變壓器：通過優(yōu)化線圈布局，選擇合適的結(jié)構(gòu)，通過改變變壓器繞法來改善線圈布局對于EMI傳導(dǎo)影響很大。當(dāng)線圈周圍纏繞數(shù)目增多時，會導(dǎo)致磁場干擾和漏磁輻射加劇。因此，在設(shè)計(jì)變壓器時可以采用多層線圈或者交錯線圈等方式來降低漏磁噪聲。

3、增加濾波元件：在電源設(shè)計(jì)中可以使用額外的濾波器電路，如LC濾波器、RC濾波器等。這些濾波器可以有效地濾除高頻噪聲，降低EMI輻射和傳導(dǎo)噪聲。

4、選擇合適的元件：選擇符合EMC標(biāo)準(zhǔn)的元件。例如，選擇帶有EMC認(rèn)證的電解電容器、電感等，可以有效減少EMI干擾和傳導(dǎo)噪聲。

5、控制開關(guān)頻率：通過控制開關(guān)頻率來減少EMI輻射和傳導(dǎo)噪聲的發(fā)生。一般來說，低頻率的開關(guān)電源會產(chǎn)生比高頻率開關(guān)電源更少的EMI干擾。

【調(diào)通要點(diǎn)】

1、電壓異常，首先檢查反饋回路是否出現(xiàn)問題，是否因元器件損壞或虛焊導(dǎo)致。檢查完畢后電壓在3V-4V之間跳動，懷疑是基準(zhǔn)TL431出現(xiàn)問題，更換TL431。

2、輸出紋波過高，考慮成本原因，放棄增加額外的濾波器，通過增大濾波電容來改善輸出紋波。

3、EMI傳導(dǎo)測試不過關(guān)，通過更改變壓器的繞法，增加銅箔屏蔽的方式來改善EMI。

【最終結(jié)果】

通過調(diào)試后空載電壓從原先的不穩(wěn)定變?yōu)榱朔€(wěn)定的12.2V輸出。輸出紋波從108mV變?yōu)?9.2mV，滿足了嚴(yán)格的輸出紋波標(biāo)準(zhǔn)。EMI傳導(dǎo)從原先超出標(biāo)準(zhǔn)3個db改為了留有3個db的余量，通過EMI傳導(dǎo)測試。包括基本性能，基本波形等方面也能完全滿足客戶需求。以下是調(diào)試完成后的圖片：

關(guān)于思睿達(dá)微電子

思睿達(dá)是專注于ADC、DAC、PoE和DC/DC芯片級解決方案的高科技企業(yè)，目前同步推廣啟臣微全系列產(chǎn)品，希望將啟臣15年在電源行業(yè)這份積淀，這份堅(jiān)持發(fā)揚(yáng)光大。思睿達(dá)同時也可以提供芯片級定制服務(wù)。

審核編輯：湯梓紅