功率电感:LED-T8灯管驱动炸机之谜
功率电感:分析解读LED-T8灯管驱动炸机之谜  
  本信息发布于:2015/9/10  
     对于近期频频发生LED灯管被召回事件,我们有理由相信一个“好”的产品“贵”在品质。质量是企业成功的保障,而设计则是质量的源头。目前市面上有很多低端LED产品都采用十分廉价的阻容降压驱动方案,这将有可能导致的两大致命缺陷,一是炸机,二是LED击穿。如何设计研发出安全,可靠,高xxx的产品是设计师们的重中之重。下文由彬辉电子方彬辉总工程师为大家实例分析解读造成T8管驱动炸机的设计失误要点。

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  下面从PCB设计及样机整机测试来分析该样机的存在问题点:

  1、驱动电源输入和输出电压电流错误标示

  2、保险管采用2A/250V的玻璃管没有套套管,不符合安规要求。

  3、输入输出线焊盘孔太小、距离PCB板边太近,也没有做防拉设计和防堵孔设计,这样的设计一方面会造成输入输出线容易断裂;另外一方面在生产过波峰焊过程中焊盘容易堵死,后续工序焊接线时需要人工将焊盘孔打开造成浪费生产工时。

  4、http://BOYTKJ.cn.qiyeku.com下面开槽,但电感确不能部分放进槽中,容易造成电感移动和浮高现象。

  5、CBB电容放在工字电感之后,容易产生振荡,造成干扰。

  6、功率开关管采用TO-220塑封12N65的场效应管ID太大12A。一方面提高了成本,造成浪费;另外一方面因为开关管的结电容太大Ciss为2290PF,会造成驱动不足的现象反而会影响驱动转换效率,实际测量开关管{zg}峰值电压才524V。因此建议设计开关管用5N60或者7N60的MOS管。

  7、在输入AC265V时实际测量开关管DS极之间{zg}峰值电压有524V,而开关管DS极之间的距离仅有0.67mm,安全距离明显不够,因此很容易造成炸机现象,特别是在助焊剂不纯的情况下,DS极之间会形成一个电阻,那就更加容易出现炸机现象。改善对策是重新修改PCB将开关管的引脚改为品字形设计,加大安全距离。

  8、开关管的S极套有一个磁珠,磁珠在正常情况小可以当成一个小电阻。但是在生产老化过程中由于电网的波动和干扰,此磁珠很容易饱和与产生寄生振荡,因而造成炸机现象。

  9、吸收回来(SNUBBER电路)用的是一个贴片整流二极管M7,这个整流二极管1N4007的开关速度很慢300uS而且正向压降(1.3V)也很大,因此在带负载老化过程中温度会很高,实际测试超过变压器磁芯温度,因此建议改为开关速度快一些的快速整流二极管FR107(RS1M)。

  10、吸收回来(SNUBBER电路)用了一个1206的贴片电容,生产过程中容易造成断裂,30多W的输出功率为了达到比较好的吸收效果需要用到2NF/600V以上的电容,建议改为插件电容。

  11、在PCB变压器的主绕组之间走了一根变压器过零检测信号线,在大电流之间走信号线容易产生干扰,造成输出电压不稳定和EMI干扰问题。

  12、IC的VCC供电整流滤波线路上用了一个10uF/50V电解电容同功率开关管并排放置在一起。一方面由于热传递作用开关管的温度会传递到电解电容,造成电解电容的温度升高影响电解电容的寿命;另外一方面电解电容和开关管并排放置由于电容自身高频下的http://BOYTKJ.cn.qiyeku.com特性和开关管会产生振荡造成EMI高频干扰。

  13、输出用5A300V的高效率整流二极管HER504,在输入AC264V时实际测试输出二极管两端的{zg}反向电压为176V,因此可以不需要300V的管,改为200V的肖特基二极管,这样可以提高驱动电源的效率,降低产品的成本。

  14、输出滤波电容采用两个并联的470uF/50V的电解电容,会造成整流后接的{dy}个电解电容的温度很高,第二个电解电容的温度比{dy}个电解电容的温度高很多,影响整个电源的寿命。改善对策为{dy}个电解电容用680uF/50V,第二个电解电容用470uF/50V,这样滤波效果要好,两个电容的温度也会比较平衡,因此提高了整个驱动电源的寿命。

  15、产品输出为DC42V/740mA,http://BOYTKJ.cn.qiyeku.com次级绕组铜线用0.3mm,线径偏小造成变压器温度高驱动转换效率低,建议改为0.25mm双线并绕。

  16、变压器辅助绕组匝数偏少,使得VCC电压才12V,会造成输出恒流范围过窄的现象,建议变压器辅助绕组匝数增加一匝。

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