一、什么是MOS管过载?
在开关电源中,MOS管起到开关的作用,控制电源的通断和电能的转换。MOS管过充一般发生在开关电源快速开关时。当电压尖峰超过MOS的耐压值时,会出现短暂的电压尖峰或过冲,一般只持续1~2秒。这会导致MOS管失效并损坏电源和其他关键部件。
二、MOS管过充的原因
MOS管过充的原因有很多,但最常见的原因是光耦电源电阻取值不正确。采用光耦发送反馈信号,保证输出电压稳定。如果电阻值选择不正确,例如太小,光耦将无法接收足够的电流,从而导致反馈信号异常。
三、MOS管电压过冲实用处理技巧
为避免MOS管过充,可采取以下有效措施:
1. 调整光电耦合器电源电阻。光耦电源电阻的选择对于电源设计非常重要。一般来说,光耦电源电阻值的标准范围是针对输出电压较低的电源(例如48V、67V)。为了保证光耦接收到足够的电流,应选择10kΩ或更大的电阻。如果阻值太小,光耦供电不足,MOS管可能会过充。例如,在调试67V输出的开关电源时,发现原电路中光耦电源的电阻为1kΩ,忽略计算和测试后,会造成比MOS管更严重的过充。
2. 增加保护装置,进一步降低MOS管过充的风险。它与光耦电源电路串联,避免输出电压波动过大,使光耦电源电压稳定。同时可以在MOS管输入端加一个TVS二极管进行吸收。
3. PCB布局优化。PCB布局在电源电路及其周围电容的设计中起着重要作用。MOS管应尽量减少,以避免电压尖峰。另外,应采用合适的滤波器件,缩短高频电流的路径,减少电磁干扰对MOS管的影响。
四、修改后的效果
用上述方法调整后,MOS管波形得到很大改善。在220VAC输入条件和稳压电源下,MOS管的峰值电压从之前的610V降低到540V左右的电压,处于安全范围内,并且MOS管也可以在264VAC输入条件下工作。除了添加保护器件外,还应该注意电源工作环境的温度对MOS管的影响。MOS管在高温环境下很容易损坏,因此设计时必须考虑散热问题。另外,电路设计时必须留有足够的余量,以考虑到负载突然变化的可能性,应对负载波动的电流影响,避免使用MOS管。
五、结论
虽然此问题经常发生,但通过适当的调试和设计优化,增加保护器件和优化电路板可以有效避免过充现象,保证电路的稳定性和安全性。如果您在调试过程中遇到类似问题,以上技巧将为您提供理想的解决方案。同时,在设计过程中必须不断关注环境和负载的变化,以保证电源的长期可靠运行。
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