我們在日常開關電源維修時,如果是電源問題比較嚴重的,比如說燒機或者炸機的情況下, 我們維修時一定會更換開光管,因為這時開關管肯定已經損壞或者處于軟擊穿狀態,如果我們沒有更換新的開關管,那么一上電有很大幾率會再次損傷開關電源。
那么為什么電源的開關管容易損壞,那是因為我們電源的開關管一般使用的是MOS管,如果開關電源的MOS管處于截止狀態時,這個時候源極和漏極之間的電阻很大,開關電源上的電流無法通過功率MOS管流動;但是當開關電源的MOS管處于導通狀態時,MOS管的源極和漏極之間的電阻就變得很小,這時電流可以通過功率MOS管流動;但是也容易因為其他原因導致MOS管損壞。
以下這些原因都有可能導致開關電源的MOS管失效,所以我們如果要進行電路設計時,要避免出現以下幾種:
1、電源中的電壓超過了MOS管的耐壓值,這種在我們的MOS管損壞中是比較常見的原因,而常常導致電源電壓超過MOS管耐壓值的原因是設計電路時給MOS管預留的裕量不寬,而且電路中的電感和電容失效,導致濾波效果不理想,從而產生的尖峰電壓超過了MOS管的耐壓值,從而導致MOS管因為過電壓而損壞。
2、電源中的電流超過了MOS管的耐壓值,這種也是比較常見的一種導致MOS管損壞的原因,而導致這類問題的原因常常是因為電路中輸出負載過大,電路失效;電感和電容器反復開關時產生反向電流等,這些原因都會導致過電流過大,從而引發MOS管發熱損壞。
3、靜電擊穿,這類問題在我們開關電源中也有出現過,主要原因一般是人為原因,大多數情況下是操作人員或者機器的防靜電措施不到位,從而導致靜電放電損壞MOS管內部的PN結和柵極氧化層損壞,從而引發MOS管失效;當然也有一小部分的原因是開關電源在設計時預留的爬電距離不足,從而導致電源內部有靜電電弧,導致MOS管失效。
4、熱擊穿,這類問題一般發生在電源工作環境在溫度較高的地區,或者是電源工作在高電壓或者高電流出情況下,MOS管可能會過熱,導致材料退化,從而引發MOS管失效。 5、震動損壞,這類問題一般發生在我們開關電源做震動測試實驗時,或者MOS管焊接有問題,出現虛焊假焊現象,這時我們的開關管在開通和關斷時會出現接觸不良的情況,從而導致MOS管損壞。
6、MOS管電路設計參數臨界,這類問題在電源問題中的最難發現的,因為原材料有所差異,如果我們批量生產開關電源時,也許有一大半的產品是OK的良品,但是也會有一部分由于材料有所差異加上設計參數臨界的原因從而出現不良,導致MOS管出現隱形損傷,可能在平常使用時比較難看出來,但是一旦應用于高要求的場合時,問題就立馬顯現出來,這類問題有時需要借助高精密才能夠找出問題所在。
為了預防以上的問題,我們在選MOS管時,要確保MOS管的電壓和電流有足夠的余量,這樣可以避免電源工作在極限條件下;為了吸收尖峰電壓,防止過電壓損壞,我們可以在設計中加入吸收電路;為了避免熱擊穿,我們如果有條件可以增加散熱裝置,比如在MOS管上安裝散熱片。