开关电源耐压测试故障分析方案

# 开关电源耐压测试故障分析方案

## 一、 耐压测试目的

耐压测试也叫电气强度测试，指在点组件和被测设备外壳之间施加几倍于额定电压的高压。电压必须持续一段规定的时间，以验证被测设备的带电部件是否接地或有故障。如果最终没有绝缘层损坏，则认为试验通过。如果任何零件因加工、部件或材料而失效，则会发生故障;此外，如果电气间隙太小，则在正常工作电压下可能不会发生故障。使用一段时间后，由于灰尘积聚和湿度的影响，电气间隙会被打破，导致触电。通过耐压试验可以提前发现隐患。耐压试验是验证电器、电气设备、电气装置、电路和电气安全装置耐压能力的主要方法之一。通过耐压试验后可以避免电器由于电网波动或雷击漏电，造成对人体有伤害。

## 二、 故障现象

 

### 1 故障现象

1、 保险丝烧坏

发现烧毁保险丝烧断的电源均出现MOS管击穿短路情况，推断保险丝是在后端短路的情况下过流烧断

2、 MOS管DS击穿

A、 推断安规测试过程中积累高压静电在DS两端，超过mos管DS耐压极限

B、 推断安规测试过程中驱动芯片被静电打坏，驱动信号故障

3、 MOS管GS击穿

A、推断安规测试过程中积累高压静电在GS两端，超过mos管GS耐压极限

B、推断安规测试过程中驱动芯片被静电打坏 ，驱动信号故障

4、 驱动芯片烧坏

A、安规测试过程中FG高压通过Y电容传导到GND进而打坏芯片

B、高压侧靠近芯片管脚打坏

### 2 关键器件

关键器件：Y电容、MOS管、NE1101F驱动芯片

**Y****电容**：Y电容主要作用为抑制EMI传导干扰，用来消除共模干扰。消除1M以上高频部分的干扰。也是分别跨接在电力线两线和地之间（L-E,N-E）的电容，一般是成对出现。Y电容接地起滤波作用。基于漏电流的限制，Y电容值不能太大。Y电容的核心是抑制共模干扰，本身容量也很小，而且明确其只用于失效时不能引起电击的场合，即Y电容的使用不是基于安全考虑，不影响[电源](https://www.icxbk.com/ask/index/0/69/0.html)的供电核心功能，所以取消电源也能使用。甚至使用了Y电容还会降低电路安全等级，因为Y电容会产生漏电流到地。

**MOS****管：**连接变压器起开关的作用

**驱动芯片：**给MOS提供PWM驱动信号

## 三、 故障原因分析

​

 

### 1 输入端LN未短接

#### 1.1.1 理论分析

通过对砖块电源的PCBA观察，可以推出下图所示的简单原理图等效模型，在L和FG之间输入高压时候，LN短接和不短接的后端负载波形对比。

​ 

 

图一 LN未短接负载波形

L正半轴时传导路径：

Ø L→C2→FG

Ø L→D1→RL→C3→FG

Ø L→D1→RL→D4→N→C1→FG

L负半轴时传导路径：

Ø FG→C2→L

Ø FG→C3→D2→L

Ø FG→C1→D3→RL→D2→L

​

 

图二 LN短接后端波形

可以非常明显的观察到，在不短接的时候有高低交错的高压，这是由于在L-FG 1500VAC正向时，L通过后面的二极管将负载接入高压回路当中。

L正半轴时传导路径：

Ø LN→C2→FG

Ø LN→C1→FG

Ø LN→D2/D3→RL→C3→FG

L负半轴时传导路径：

Ø FG→C2→LN

Ø FG→C1→LN

Ø FG→C3→D2/D4→L

# 四、实际效果

LN不短接时打耐压会将高压引入负载端，导致增加很大概率打坏后端器件，以上是理论推导，实际效果要观察LN短接后的产线反馈。