醫(yī)療推桿電源電壓波動(dòng)（突變）調(diào)試實(shí)例

【樣機(jī)芯片介紹】

本次調(diào)試的樣機(jī)主控IC為成都啟臣微的CR6900H，該IC為副邊控制IC，內(nèi)置125kHz開關(guān)頻率，專門用于推桿電源及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源等有高負(fù)載需求的場(chǎng)景。該芯片具有谷底檢測(cè)功能，在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)都有比較高的轉(zhuǎn)換效率。芯片內(nèi)部頻率優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的EMI效果，限制最小工作頻率為22kHz，避免工作時(shí)產(chǎn)生噪聲。

【應(yīng)用】醫(yī)療器械推桿電源

【樣機(jī)圖片】

【輸出規(guī)格】29V2A(OCP>11A)

【問(wèn)題點(diǎn)】

· 現(xiàn)如今許多國(guó)家和地區(qū)對(duì)用電設(shè)備的功率因數(shù)有強(qiáng)制要求，例如歐盟的CE 認(rèn)證、美國(guó)的 ENERGY STAR 標(biāo)準(zhǔn)等，特別是功率大于 75W 的設(shè)備，通常要求必須具備 PFC 功能。

· 推桿電源（常用于工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療器械、智能家居等領(lǐng)域）若需進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)或滿足國(guó)內(nèi)高規(guī)格應(yīng)用場(chǎng)景（如醫(yī)療、通信），加裝PFC 線路是合規(guī)的必要條件。

該機(jī)型為前端PFC+后CR6900H的醫(yī)療推桿電源，產(chǎn)品主攻歐洲市場(chǎng)，為客戶反饋在測(cè)試該額定2A,OCP>11A機(jī)型輸出V-I曲線時(shí)發(fā)現(xiàn)在低壓輸入帶載8A以上時(shí)電壓波動(dòng)比較大（如下圖所示），高壓輸入時(shí)正常?？蛻粢笕?fù)載段電壓要呈線性下降，否則在應(yīng)用于終端產(chǎn)品時(shí)設(shè)備電機(jī)會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)的情況，影響產(chǎn)品功能。

【調(diào)試過(guò)程】

對(duì)于這種電壓波動(dòng)問(wèn)題，我們首先認(rèn)為是光耦和431反饋環(huán)路問(wèn)題，因?yàn)檫@部分線路主要用于控制輸出電壓，對(duì)輸出有較大影響，但是在調(diào)試了一圈以后發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有明顯改善，排除環(huán)路影響。

之后又懷疑是不是功率太大磁飽和了，但是查看了變壓器設(shè)計(jì)及低壓帶8A時(shí)的CS波形，并沒(méi)有異常，所以也排除飽和。

第三個(gè)調(diào)試方向?yàn)閼岩蒔CF線路對(duì)電源的干擾，所以我索性把PFC電路斷開，單獨(dú)測(cè)試電源部分，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)測(cè)試電源部分電壓在全負(fù)載段電壓是線性下降的，沒(méi)有出現(xiàn)上面的波動(dòng)現(xiàn)象（如下圖）：

于是我同時(shí)監(jiān)測(cè)輸入大電容和輸出電壓波形便有了重大發(fā)現(xiàn)，在7-9A負(fù)載段時(shí)，輸入電容電壓會(huì)掉到150V左右，而客戶反饋該P(yáng)FC低壓輸出為260V，高壓輸出為360V，在輸出電壓波動(dòng)的同時(shí)，輸入電容電壓也會(huì)從150V突然變回260V并會(huì)出現(xiàn)一個(gè)過(guò)充，那么問(wèn)題很有可能就是出現(xiàn)在這里，在輸入電容電壓掉落的這一段很有可能就是PFC功率不夠進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)負(fù)載加大，電壓下降后，功率就變小了，又恢復(fù)了260V。如下圖所示（綠色為輸入電容波形，藍(lán)色為輸出電壓波形）：

輸入電容電壓會(huì)掉到150V 變回260V并會(huì)出現(xiàn)過(guò)充

同時(shí)抓取輸入電容（綠色波形）和PFC電流檢測(cè)電阻波形（藍(lán)色波形），可以看到在電壓下降到150V時(shí)，與正常時(shí)相比電流檢測(cè)電阻波形明顯不正常，像是進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)：

于是我嘗試將PFC功率調(diào)大一些，將PFC電流檢測(cè)電阻0.13R改為0.1R，測(cè)試波形如下（綠色為輸入電容波形，藍(lán)色為輸出電壓波形）：

可以看到輸出電壓已沒(méi)有出現(xiàn)突變的情況了，而是隨著負(fù)載加大呈線性的下降，已解決客戶所反饋的問(wèn)題點(diǎn)。接下來(lái)需要確認(rèn)的是將PFC功率調(diào)大會(huì)不會(huì)帶來(lái)其他風(fēng)險(xiǎn)，由于該P(yáng)FC芯片并不是出自我們，且我們主要保證主電源部分沒(méi)有問(wèn)題即可，至于PFC部分風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題客戶已自行聯(lián)系PFC芯片原廠進(jìn)行評(píng)估。

以上便是該樣機(jī)的調(diào)試過(guò)程，如有錯(cuò)誤之處請(qǐng)指正，也歡迎大家在評(píng)論區(qū)討論一下您的看法。如有類似的推桿電源方案需求歡迎在后臺(tái)私信。