NXP TEA1836XT 反激方案2-Layout和调试测试讲述

上一篇博文有讲过TEA1836XT方案的器件选型和设计上的细节，原理图定型后，就可以开始继续后面的内容。

一.Layout及其相关细节。

• PCB对应的SCH网络要对应，方便后续更新。PCB的元器件封装，标准库里面的按照实际情况需要更改，贴片元件焊盘加大；插件元件的孔径比元件管脚大3mm,焊盘直径大于孔0.8mm以上，焊盘大些方便焊接，元器件过波峰焊也比较容易上锡，PCB厂家做出来也不容易破孔。
• 安规的要求要在PCB板上体现，保险丝的安规输入到输出距离3mm以上，保险丝带型号需要印在PCB上。PCB的板材也有不同的安规要求，对应需要做的认证与供应商沟通能否满足要求。相应的认证编号需印到PCB上。初级到次级的距离8MM以上，Y电容注意选择Y1还是Y2，跨距也要求8MM以上，变压器的初级与次级，用挡墙或者次级用三层绝缘线飞线等方法做绝缘距离。
• 桥堆前L，N走线距离5MM以上，桥堆后高压正负距离2.5MM以上。走线为大电路回路先走，面积越小越好。信号线远离大电路走线，避免干扰，IC信号检测部分的滤波电容靠近IC，信号地与功率地分开走，星形接地，或者单点接地，最后汇总到大电容的“负”引脚。避免调试时收到干扰，或者影响芯片侦测信号。
• IC方向，贴片元器件的方向，尽量放到整排整列，方便过波峰焊上锡，提高产线效率，避免阴影效应，连锡，虚焊的现象出现。
• 打AI(自动插件)的元器件需要根据相应的规则放置元器件。
• 布线时还要考虑雷击，ESD时或者其他干扰的电流途径，会不会影响IC。

 

 二.开始制样做功能调试：

1. 万用表先测试主电流回路上的二极管，MOSFET，有没有短路，有没有装反，变压器的感量与漏感是否都有测试，变压器同名端有没有绕错。
2. 开始上电，习惯是先上100V的低压，PWM没有输出。用示波器看VCC，PWM脚，VCC上升到启动电压，PWM没有输出。检查各引脚的保护功能是否被触发，或者参数不对。找不到问题，查看TEA1836XTIC的上电时序图，或者IC的datasheet里面IC启动的条件。示波器使用时需注意，3芯插头的地线要拔掉，不拔掉的话最好采用隔离探头挂波形，要不怎么炸机的都不知道。用2个以上的探头时，2根探头的COM端接同1个点，避免影响电路，或者夹错位置烧东西。
3. IC启动问题解决了，PWM有输出，发现启动时变压器啸叫。挂MOSFET的电流波形，或者看Isense脚底波形是否是三角波，有可能是饱和波形，有可能是方波。需重新核算ΔB，还有种情况，VCC绕组与主绕组绕错位置。也有输出短路的情况，还有RCD吸收部分的问题，甚至还碰到过TVS坏了短路的情况。 
4. 输出有了，但是输出电压不对，或者高了，或者低了。这个需要判断是初级到问题，还是次级的问题。挂输出二极管电压电流波形，是否是正常的反激波形，波形不对，估计就是同名端反了。检查光耦，431是否损坏，或者恒流，或者过载保护等保护的动作。常见问题，光耦脚位画错，导致反馈到不了前级。431封装弄错，一般431的封装有2种，脚位有镜像了的。同名端的问题会导致输出电压不对。 
5. 输出电压正常了，但是不是精确的12V或者24V，这个时候一般采用2个电阻并联的方式来调节到精确电压。采样电阻必须是1%或者5%。 
6. 输出能带载了，带满载变压器有响声，输出电压纹波大。挂PWM波形，是否有大小波或者开几十个周期，停几十个周期，这样的情况调节环路。431上的C与RC，环路调节没有效果，可以计算下电感感量太大或者太小，也可以重新核算Isense电阻，是否IC已经认为Isense电阻电压较小，IC工作在brust mode。可以更改Isense电阻阻值测试。
7. 高低压都能带满载了，波形也正常了。测试电源效率，输入90V与264V时效率尽量做到一致（改占空比，匝比），方便后续安规测试温升。电源效率一般参考老机种效率，或者查能效等级里面的标准参考。
8. 输出纹波测试，一般都有要求用47uF＋104，或者10uF＋104电容测试。这个电解电容的容值影响纹波电压，电容的高频低阻特性（不同品牌和系列）也会影响纹波电压。示波器测试纹波时探头上用弹簧测试探头测试可以避免干扰尖峰。输出纹波搞不定的情况下，可以改容量，改电容的系列，甚至考虑采用固态电容。
9. 输出过流保护，客户要求精度高的，要在次级放电流保护电路，要求精度不高的，一般初级做过流保护，TEA1836XT集成过流或者过功率保护。过流保护一般放大1．1－1．5倍输出电流。最大输出电流时，元器件的应力都需要测试，并留有余量。电流保护如增加反馈环路可以做成恒流模式，无反馈环路一般为打嗝保护模式。做好过流保护还需要测试满载＋电解电容的测试，客户端有时提出的要求并未给出是否是容性负载，能带多大的电容起机。
10. 输出过压保护，稳定性要求高的客户会要求放2个光耦，1个正常工作的，一个是做过压保护的。无要求的，在VCC的辅助绕组处增加过压保护电路

    11、过温保护一般要看具体情况添加的，安规做高温测试时对温度都有要求，能满足安规要求温度都还可以，除非环境复杂或者异常情况，需要增加过温保护电路。

    12、启动时间，一般要求为2S，或者3S内起机，都比较好做，待机功耗做到很低功率的方案，IC都考虑好了。没有什么问题。

    13、上升时间和过冲，这个通过调节软启动和环路响应实现。

    14、负载调整率和线性调整率都是通过调节环路响应来实现。

    15、保持时间，更改输入大电容容量即可。

    16、输出短路保护，一般短路时，IC的VCC辅助绕组电压低，IC靠启动电阻供电，IC启动后，Isense脚检测过流会做短路保护，停止PWM输出。一般在264V输入时短路功率最大，短路功率控制住2W以内比较安全。短路时需要测试       MOSFET的电流与电压，并通过查看MOSFET的SOA图（安全工作区）对应短路是否超出设计范围。

   17、空载起机后，输出电压跳。有可能是轻载时VCC的辅助绕组感应电压低导致，增加VCC绕组匝数，还有可能是输出反馈环路不稳定，需要更新环路参数。

   18、带载起机或者空载切重载时电压起不来。重载时，VCC辅助绕组电压高，需查看是否过压，或者是过流保护动作。还有变压器设计时按照正常输出带载设计，导致重载或者过流保护前变压器饱和。

   19、元器件的应力都应测试，满载、过载、异常测试时元器件应力都应有余量，余量大小看公司规定和成本考虑。 性能测试与调试基本完成