可编程直流电源和交流电源是实验室的基础设备。用久了常见一个问题:输出纹波变大,示波器看输出波形上叠加了明显的毛刺。
大部分人的第一反应:滤波电容老化了。
确实,滤波电容是常见的纹波增大原因。但更换电容后问题依然存在的话,该查哪里?
查电压反馈环路。
可编程电源的工作原理:
输出端有一个分压电阻网络,把输出电压采样回来,反馈给控制电路。控制电路比较设定值和反馈值,调整输出。这个反馈环路的稳定性,直接决定了输出纹波的大小。
反馈环路故障点:
反馈分压电阻漂移。
分压电阻通常是高精度金属膜电阻,但长期发热后阻值可能漂移。漂移后反馈比例变了,环路增益异常,导致纹波增大甚至振荡。
反馈环路的补偿电容失效。
控制电路里有一个频率补偿网络,通常包含几颗小容量的MLCC电容。这些电容用于稳定环路,防止振荡。如果补偿电容容量衰减或开路,环路相位裕度不够,就会出现间歇性振荡,表现在输出上就是纹波突然增大。
怎么判断:
用示波器看输出纹波的频率。如果是工频的倍频(100Hz/120Hz),大概率是滤波电容问题。
如果纹波频率是几十kHz到几百kHz的不规则振荡,大概率是反馈环路有问题。
检查反馈电阻是否变色、阻值是否偏离标称值。检查补偿电容的焊接和容量。
维修笔记:
电源纹波大,先看纹波频率。频率低查滤波电容,频率高查反馈环路。方向对了,排查效率翻倍。