PIU-101 NoOutputVoltage KR - power.com · 입력 캐패시터가 약 33µf 이상인 경우에는 디자인에 서미스터를 추가하여 돌입 전류를 제한해야 할 수도

PIU-101(개정 2009 년 10 월) wwwpowerintkrPIUniversity Power Integrations Inc

강의 노트 출력 전압이 안 나오는 플라이백 전원공급기 바로 잡기

소개 이 강의 노트는 PI University 가 제공하는 비디오 강좌 lsquo출력 전압이 안 나오는 플라이백

전원공급기 바로 잡기rsquo 와 함께 읽어야 한다 이 과정에서는 출력 전압이 발생하지 않는 특정한

문제를 다루고 있다 전원공급기와 관련해서 여러 가지 문제가 발생할 수 있으며 이는 PI

University 에서 제공하는 다른 과정에서도 다루어지고 있다

필요한 장비 본 과정을 이수하려면 다음 장비가 필요하다

1 프로그래밍 가능한 AC 소스 또는 Variac

2 디지털 멀티미터(DMM)

안전 유의 사항 전원공급기를 만질 때는 항상 이들 보드에 위험한

수준의 전압이 저장되어 있을 수 있다는 점을 염두에

둬야 한다 보드를 다루기 전에 입력 캐패시터가 방전되었는지 확인한다

먼저 AC 입력의 연결을 해제하고 입력 캐패시터 핀에 흐르는 전압을 측정한다 전압이 10V 가

넘으면 LED 가 꺼질 때까지 입력 캐패시터 핀에 방전 보드를 대고 있는다 그러면 보드를

안전하게 다룰 수 있는 상태가 된다

출력 전압이 발생하지 않는 원인 출력 전압이 발생하지 않는 데는 다음과 같은 여러 가지 원인이 있을 수 있다

잘못된 레이아웃

하나 이상의 부품 누락

콜드 솔더 결합

입력이 연결되지 않음

입력 퓨즈가 끊어짐

보드에서 하나 이상의 부품 방향이 거꾸로 되어 있음

PCB 레이아웃으로 인한 입력 단락 발생

파워 인테그레이션스 의 디바이스 손상

본 과정에 설명된 절차를 따르면 디바이스에서 출력 전압이 발생하지 않는 구체적인 원인을

식별할 수 있다

필요한 장비

PI University 강의 노트

출력 전압이 안 나오는 플라이백 전원공급기 바로 잡기 2 페이지


잘못된 레이아웃 먼저 열악한 레이아웃으로 인해 출력 단락이 발생한 것은 아닌지 확인한다 예를 들어 출력

캐패시터가 구리 트레이스로 인해 단락된 경우 전원공급기의 출력에서 전압이 나타나지 않는다

부품 누락 회로도에 옵션으로 특별히 표시되지 않은 모든 부품이 보드에 설치되었는지 확인한다

콜드 솔더 결합 콜드 솔더 결합은 양호한 연결인 것처럼 보이는 경우가 많지만 기껏해야 미약한 연결 성능만

제공하는 수준이다 보드에 미약한 연결이 없는지 확인하려면 소량의 추가 솔더로 각 결합부를

수정한다

AC 입력 전압 확인 다음에는 AC 메인 전원이 보드에 올바르게 연결되어 있는지 확인한다 테스트 절차에서는

Variac 을 통해 메인 전원이 보드에 공급된다 그러면 테스트 도중 처음에는 매우 낮은 AC

전압이 가해져 절차를 안전하게 수행할 수 있다

아래 단계를 수행하여 AC 메인 연결을 확인한다

1 Variac 을 끄고 다이얼을 0 으로 설정한다

2 Variac 출력을 전원공급기 입력에 연결한다

3 AC 전압을 측정하는 DMM 을 보드의 입력 단자에 연결한다

4 Variac 을 켜고 AC 전압을 20V 정도까지 천천히 높인다

5 미터에서 전압이 증가하고 있는지 확인한다

6 미터가 전압을 판독하지 못하는 경우 Variac 리드 및 벽면의 전원 콘센트를 확인한다

7 입력 핀에 AC 전압이 나타나는 경우 AC 를 끄고 DMM 의 연결을 해제한 다음 저전압 DC 출력에 리드를 연결한다

8 DC 전압을 판독하는 미터를 바꾼다

9 Variac 을 켜고 보유한 전원공급기의 일반적인 입력 전압에 도달할 때까지 입력 AC 전압을 천천히 높인다

10 이제 출력 전압을 다시 테스트한다

그래도 출력 전압이 표시되지 않으면 문제는 입력 전압의 누출이라기보다 전원공급기 자체에

있다는 결론을 내릴 수 있다 Variac 을 끄고 보드에서 AC 리드를 제거한 다음 입력 캐패시터를

방전시킨다

문제 식별을 위한 디자인 검토 다음 절차에서는 입력에서 출력까지 디자인을 체계적으로 살펴보면서 문제의 원인을 찾기로

한다




플라이백 전원공급기의 일반적인 회로도

AC 메인 입력 퓨즈 먼저 AC 메인 입력에서 퓨즈를 확인한다 DMM 을 연속성 모드로 설정한 상태에서 퓨즈가

여전히 손상되지 않는지 확인한다 퓨즈가 계속 그대로이면 다음 단계에서는 적용된 AC 전압이

적절히 정류되고 있는지 살펴본다 퓨즈가 끊어져 있음을 확인한 경우에는 퓨즈가 끊어지는

원인 단원을 참조한다

정류기 브리지 보드를 육안으로 검사하고 정류기 브리지의 다이오드 중 두 개가 거꾸로 삽입되어 있는지

살펴본다 거꾸로 삽입되면 입력 전압이 입력 캐패시터에 도달하지 못하게 막을 수 있다

다이오드의 방향이 반대로 되어 있으면 다이오드를 제거하고 연속성 미터를 사용하여 여전히

올바르게 작동하는지 확인한다 다이오드가 계속 정상적으로 작동하면 보드에서 적절한

방향으로 되돌리고 디자인을 다시 테스트한다




정류기 다이오드 정류기 다이오드 제거

변압기 권선 다음에는 핀아웃이 잘못되어 있을 수 있는 변압기 권선을 확인한다

변압기 1 차 회로

결선 상태가 올바른 변압기는 1 차 권선이 DC 버스와 파워 인테그레이션스 디바이스의

드레인(Drain) 핀 사이에 연결되어 있다




변압기 2 차 권선의 올바른 연결

또한 출력 다이오드의 전극과 출력 반환 트레이스가 하나 이상의 2 차 권선으로 연결되어 있다

1 차와 2 차 간의 전력 전송

이러한 트레이스 중 어느 한쪽의 연결이 끊어지면 전원공급기의 1 차측과 2 차측 사이에 전력이

전송되지 않으며 출력 전압이 발생하지 않게 된다




이를 확인하려면 변압기를 제거하고 PI

Expert(R) 변압기 전기 회로도에 지정된 각 핀

세트 간에 연속성이 존재하는지 확인한다 각

권선을 테스트한 후에는 변압기를 교체하고

보드의 본래 자리에 다시 납땜한다

퓨즈가 끊어지는 원인 퓨즈가 끊어지는 가장 일반적인 원인은

다음과 같다

잘못된 퓨즈 등급

브리지 다이오드의 방향이 거꾸로 되어 있음

PI 디바이스 또는 입력 벌크 캐패시터가 거꾸로 설치되어 있음

커먼 모드(Common-mode) 초크 PCB 레이아웃의 방향이 거꾸로 되어 있음

PI 디바이스가 손상됨

변압기 핀아웃이 잘못됨

계속하기 전에 먼저 보드를 육안으로 검사하고 파편으로 인해 단락이 발생하지 않았는지

확인한다 고장 원인을 확인하지 않고 새 퓨즈로 교체한 후 전원을 켜면 다시 퓨즈가 끊어지게

된다

잘못된 퓨즈 등급 퓨즈의 등급이 전원공급기의 정상 상태 입력과 돌입 전류를 모두 처리하도록 지정되어 있는지

확인한다 끊어진 퓨즈의 등급이 적절한 경우 다른 어떤 이유로 인해 퓨즈가 끊어졌는지

확인해야 한다

정류기 브리지 다이오드 정류기 브리지의 모든 다이오드를 보드에서 제거하고 DMM 으로 연속성을 점검하여 모든

다이오드가 올바르게 작동하는지 확인한다

파워 인테그레이션스 디바이스 및 입력 벌크 캐패시터 파워 인테그레이션스 디바이스나 입력 벌크 캐패시터 중 하나의 방향이 거꾸로 되어 있는 경우

회로에서 해당 부품을 제거하고 새 것으로 교체한 다음 전원공급기를 다시 테스트한다

입력 캐패시터가 약 33microF 이상인 경우에는 디자인에 서미스터를 추가하여 돌입 전류를

제한해야 할 수도 있다 서미스터가 없는 경우에는 돌입 전류가 브리지 다이오드의 서지 전류

등급보다 커져 고장이 발생하고 퓨즈가 끊어질 수 있다

변압기 권선 확인




돌입 전류 경로

커먼모드(Common-mode)초크 문제의 원인이 다량의 돌입 전류가 아닌

경우 또 다른 가능한 원인으로는 입력

단락을 일으키는 커먼모드(Common-

mode) 초크의 잘못된 PCB 풋프린트를

꼽을 수 있다 이를 가장 신속하게 확인하는

방법은 핀 간의 연속성을 점검하여 AC 입력

핀에 단락이 없는지 확인하는 것이다 이

작업은 회로의 초크를 벗어난 상태에서도 수행할 수 있지만 먼저 AC 입력의 연결이 해제되어

있는지 확인해야 한다

커먼모드(Common-mode) 초크를 통해 AC 입력 핀을 연결하는 직접 경로가 있는 경우

PCB 의 레이아웃을 다시 지정해야 한다

공통 모드 초크 연결




PI 디바이스 손상 파워 인테그레이션스를 육안으로 검사하여 패키지에 균열이 있는지 아니면 손상된 표시가

있는지 확인한다 손상 부분이 확인되는 경우에는 파워 인테그레이션스 디바이스가 손상된

플라이백 전원공급기 바로잡기(Fixing a Flyback Supply that has a Damaged Power

Integrations Device) 과정을 참조한다 육안으로 결함을 확인할 수 없는 경우 디바이스를 새

것으로 교체하고 디자인을 다시 테스트한다

이제 전원공급기는 작동이 가능하지만 PI 디바이스를 처음에 손상시킨 문제는 여전히 내재되어

있을 수 있다 교체한 PI 디바이스도 한동안 유사한 손상을 입게 될 것이다 IC 를 손상시킨

원인을 식별하려면 파워 인테그레이션스 디바이스가 손상된 플라이백 전원공급기 바로잡기

과정을 참고하기 바란다

변압기 핀아웃 변압기 핀아웃의 오류는 DC 버스와 1 차

귀로 사이에 단락을 발생시킬 수 있다

변압기를 제거하고 앞에서 설명한 것과

동일한 기법을 사용하여 해당 핀아웃이 PI

Expert 설명서와 일치하는지 확인한다

세부 정보 이 과정에 설명된 정보와 관련하여 궁금한

사항이나 의견이 있는 경우

PIUniversitypowerintcom 으로 이메일을

통해 문의하면 된다

손상된 Power Integrations 디바이스

DC 버스와 1 차 귀로 간에 단락을 발생시키는 변압기 오류




잘못된 레이아웃 먼저 열악한 레이아웃으로 인해 출력 단락이 발생한 것은 아닌지 확인한다 예를 들어 출력

캐패시터가 구리 트레이스로 인해 단락된 경우 전원공급기의 출력에서 전압이 나타나지 않는다

부품 누락 회로도에 옵션으로 특별히 표시되지 않은 모든 부품이 보드에 설치되었는지 확인한다

콜드 솔더 결합 콜드 솔더 결합은 양호한 연결인 것처럼 보이는 경우가 많지만 기껏해야 미약한 연결 성능만

제공하는 수준이다 보드에 미약한 연결이 없는지 확인하려면 소량의 추가 솔더로 각 결합부를

수정한다

AC 입력 전압 확인 다음에는 AC 메인 전원이 보드에 올바르게 연결되어 있는지 확인한다 테스트 절차에서는

Variac 을 통해 메인 전원이 보드에 공급된다 그러면 테스트 도중 처음에는 매우 낮은 AC

전압이 가해져 절차를 안전하게 수행할 수 있다

아래 단계를 수행하여 AC 메인 연결을 확인한다

1 Variac 을 끄고 다이얼을 0 으로 설정한다

2 Variac 출력을 전원공급기 입력에 연결한다

3 AC 전압을 측정하는 DMM 을 보드의 입력 단자에 연결한다

4 Variac 을 켜고 AC 전압을 20V 정도까지 천천히 높인다

5 미터에서 전압이 증가하고 있는지 확인한다

6 미터가 전압을 판독하지 못하는 경우 Variac 리드 및 벽면의 전원 콘센트를 확인한다

7 입력 핀에 AC 전압이 나타나는 경우 AC 를 끄고 DMM 의 연결을 해제한 다음 저전압 DC 출력에 리드를 연결한다

8 DC 전압을 판독하는 미터를 바꾼다

9 Variac 을 켜고 보유한 전원공급기의 일반적인 입력 전압에 도달할 때까지 입력 AC 전압을 천천히 높인다

10 이제 출력 전압을 다시 테스트한다

그래도 출력 전압이 표시되지 않으면 문제는 입력 전압의 누출이라기보다 전원공급기 자체에

있다는 결론을 내릴 수 있다 Variac 을 끄고 보드에서 AC 리드를 제거한 다음 입력 캐패시터를

방전시킨다

문제 식별을 위한 디자인 검토 다음 절차에서는 입력에서 출력까지 디자인을 체계적으로 살펴보면서 문제의 원인을 찾기로

한다







































다음과 같다









된다



확인해야 한다






















































































다음과 같다









된다



확인해야 한다









































































다음과 같다









된다



확인해야 한다

































































다음과 같다









된다



확인해야 한다

























































다음과 같다









된다



확인해야 한다














































































































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