开关电源模块故障分析及其设计优化

摘要：针对某开关电源模块发生输出滤波电容烧毁故障，本文通过实验及理论分析对其进行故障原因确定，同时对输出整流滤波电路的不同形式进行了评估对比，对原故障电源的设计进行优化。其中对快恢复二极管反向恢复特性进行了简要的阐述，针对快恢复二极管的特性进行了吸收网络的弥补。主要对并联RC吸收网络，与串联可饱和磁芯线圈进行了分析。

关键词：开关电源;整流滤波;RC吸收网络

1 试验

1.1外观检查

对失效的电源模块（old-1）样品烧毁的部位进行外观检查，除C8电容有明显烧毁迹象外并无其他明显缺陷，如下图1-1示。

1.2 元器件测试与分析

对电路元件进行检测、分析，根据该电源板卡的工作原理，对可能出现故障的元器件检测如下表1-1所示。

如上表1-1所示，所检测元器件参数均满足要求。

1.4电参数测试

对其更换电容后old-1样品与未更换电容old-2样品进行对比检测，在该电源模块的输入端施加220V的交流电压，在室温（26.3℃）条件下，应用高精度万用表测量其输出电压和输出纹波，测量结果如表1-2所示。

现场要求该电源模块输出电压的允许范围为13.5V～15.5V，因此，从测试结果分析，两个样品的输出电压均能满足现场要求。

2故障原因分析

检测结果分析：

1）对比各分立元器件的标称值和实测值，未发现异常，可排除被测元器件的问题;

2）检查电路连接情况，未烧毁部位的线路未出现短路、断路、焊接不良问题;烧毁部位的线路已经无法追踪短路、断路、焊接不良问题;