今天下午使用一個 24 伏電源給我的 FF-BASIC-DEMO 開發(fā)板供電,開發(fā)板連 USB 線插到臺式機(jī)的 USB 口上利用口袋實驗上位機(jī)記錄溫度曲線。運行了一個多小時,突然砰的一聲,一道閃光,然后家里就跳閘了。把空開合上后家里供電恢復(fù),心想臺式機(jī)十有八九掛掉了。摁開機(jī)鍵,果然臺式機(jī)一點都沒反應(yīng)。拆下主板,發(fā)現(xiàn) USB 的 D+D- 線對地短路。南橋附近的 3.3 伏 ldo 很燙,估計芯片燒掉以后電流大增。
拆開電源一看,這電源做工為了省成本不顧絕緣耐壓。明明整流的肖特基可以加絕緣墊或者使用塑封的,他用了一個金屬背板的肖特基。這樣整塊散熱片就都跟輸出連在一起。開關(guān)管跟整流橋用同一個散熱片,無絕緣,與開關(guān) MOS 管串聯(lián)的電流檢測電阻離散熱片相當(dāng)近,電阻外面薄薄的絕緣皮破損后與散熱片短接在一起,就引發(fā)了這次悲劇??梢钥吹诫娮锜沟暮圹E,輸入保險絲也炸了。而這種可調(diào)的 24 伏電源,買過兩臺小臺鋸都是這種電源,很常見。建議大家看一下,要是有這種電源拆開來看一下。這種垃圾電源能不用就不用,要用的話也把那電阻移開一些。輸出的肖特基換塑封的。
故障分析:
大家可以看到外殼上寫著 20-24V 最大 5A 的輸出。而劣質(zhì)電源里面輸入側(cè)的高壓電解電容只有 400V 22uF,使用的高頻變壓器次級側(cè)繞組為 2 根 0.4mm 漆包線。作為對比,24V,5A 輸出的開關(guān)電源的高壓電解電容容量一般要 68uF 以上。我手上的一款變壓器次級側(cè)繞組使用 2 根 0.5mm 漆包線。用大散熱片,外殼做好通風(fēng)散熱或加風(fēng)扇主動散熱。
當(dāng)時電源的輸出電流大概在 3.5A 左右,加上這個劣質(zhì)電源是屬于適配器,外殼沒通風(fēng)的開口,本身散熱片面積小,內(nèi)部發(fā)熱無法散 出去因此整個電源溫升很高。溫升高又導(dǎo)致 MOS 管內(nèi)阻變大,變壓器容易磁飽和,達(dá)到一定程度流過 MOS 管的電流急劇增大,電源控制芯片的過流保護(hù)來不及關(guān)閉 MOS 管,急劇增大的電流讓 MOS 管和與其串聯(lián)的檢測電路都燒了。檢測電阻燒了后噴出會導(dǎo)電的碳化顆粒。因為檢測電阻和散熱片距離太近,這些碳化顆粒碰到了散熱片使得 24V 輸出和 220V 交流側(cè)短接在了一起。而臺式機(jī) USB 的 GND 與外殼連接在一起, 外殼又是接地的。最后形成 220VAC--24VDC--USB 轉(zhuǎn)串口芯片 -- 臺式機(jī)主板的 USB 口 -- 接地的回路,導(dǎo)致當(dāng)時家里的漏電保護(hù)空開跳閘。當(dāng)時 一瞬間的大電流燒了開發(fā)板上的 LDO,CH340E 芯片,臺式機(jī)的南橋芯片。?
另外這個劣質(zhì)電源的輸入側(cè)沒有加安規(guī)電容和共模電感等吸收外部浪涌和減少對外干擾的器件,其 EMC 和 EMI 上的設(shè)計基本為 0。就加了一個快斷的玻璃管保險絲。
可憐了我的主板,現(xiàn)實生活中這種電源應(yīng)該并不少見,大家還遇到過什么劣質(zhì)電源?歡迎留言評論!