// บทที่ 15.21 · อิเล็กทรอนิกส์กำลัง · Troubleshooting

วิเคราะห์อาการเสียของคอนเวอร์เตอร์และแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง: อาการ สาเหตุ วิธีตรวจ

วิธีคิดแบบเป็นระบบ ตาราง 17 อาการ เช่น ไม่มีเอาต์พุต hiccup แกว่ง เสียงหอน MOSFET ระเบิด แกนอิ่มตัว ริปเปิลสูง EMI และวิธีฝึกด้วยซิมูเลเตอร์

เขียนโดย อาจารย์มดอัปเดต 13 ต.ค. 2569

วิธีคิดแบบเป็นระบบ ตารางอาการ → สาเหตุ → วิธีตร ใช้ซิมูเลเตอร์ฝึกวิเคราะห์

สรุปใน 30 วินาที

สังเกตก่อนแตะ แยกส่วน วัดเทียบค่าที่คาด หาสาเหตุราก
MOSFET ไหม้มักเป็นผล ไม่ใช่เหตุ
แกว่งที่ $f_s/2$ = subharmonic → เพิ่ม slope comp
iL หางยกขึ้น = แกนอิ่มตัว

วิธีคิดแบบเป็นระบบ

สังเกตก่อนแตะ — อาการ เสียง กลิ่น รอยไหม้ เกิดเมื่อไร (เปิดเครื่อง/โหลดเปลี่ยน/ร้อน)
แยกส่วน: ไฟเลี้ยงคอนโทรลเลอร์ → สัญญาณเกต → ภาคกำลัง → ลูปป้อนกลับ
วัดเทียบค่าที่คาด (คำนวณจากสูตรในแต่ละบท) — ความต่างคือเบาะแส
หาสาเหตุราก ไม่ใช่แค่เปลี่ยนชิ้นที่ไหม้ (MOSFET ไหม้มักเป็น ผล ไม่ใช่ เหตุ)

ตารางอาการ → สาเหตุ → วิธีตรวจ

อาการ	สาเหตุที่เป็นไปได้	ตรวจ/แก้
ไม่มีเอาต์พุตเลย	ไม่มีไฟเลี้ยง IC/UVLO, EN ไม่ถูกดึง, ฟิวส์ขาด, soft-start cap ลัด	วัด VCC, EN, SS; ดูเกตมีพัลส์หรือไม่
สตาร์ทแล้วดับ วนซ้ำ (hiccup)	OCP ทำงาน: โหลดลัด, C ขาออกใหญ่เกิน soft-start, L อิ่มตัว	ลดโหลด, เพิ่มเวลา soft-start, ดู iL ช่วงสตาร์ท
Vout ต่ำกว่าค่าตั้ง	ตัวแบ่งผิด, ถึง Dmax (Vin ต่ำเกิน), จำกัดกระแส, ความต้านทานแฝงสูง (boost)	ดู duty ว่าชน Dmax ไหม; เทียบสูตร $M$ ที่รวม $r_L$
Vout สูงเกิน/ไม่คุม	สายป้อนกลับหลุด/ขาดตัวต้านทานล่าง, DCM ที่โหลดเบา (open loop), op-amp อิ่มตัว	ตรวจ FB pin; ต้องมี OVP เสมอ (โดยเฉพาะ boost)
แรงดันแกว่งความถี่ต่ำ (Hz–kHz)	Phase margin ต่ำ, input filter โต้ตอบ (Middlebrook), สายแหล่งจ่ายยาว	วัด Bode, step load ดู overshoot; หน่วง input filter
Jitter/แกว่งที่ $f_s/2$ (คาบเว้นคาบ)	Subharmonic ใน PCMC ที่ D > 0.5	เพิ่ม slope compensation ≥ 0.5 m2 (ลองในซิม)
เสียงหอน/วี้ดได้ยิน	ลูปแกว่งในช่วงเสียง, burst/skip mode ที่โหลดเบา, ขดลวด/เซรามิกสั่น (piezo)	ดูว่าเปลี่ยนตามโหลดไหม; เคลือบวาร์นิชขด, ใช้ C ต่างชนิด
MOSFET ระเบิดตอนเปิดเครื่อง	Shoot-through (dead-time ไม่พอ), เกตลอย, แรงดัน spike เกินพิกัด, V_GS เกิน	ตรวจ dead-time, ตัวต้านทาน pull-down เกต 10 kΩ, snubber, TVS
MOSFET ร้อนผิดปกติ	V_GS ต่ำ (Rds(on) สูง), สวิตช์ช้า (เกตไดรฟ์อ่อน), ringing, ทำงานเชิงเส้น	วัด V_GS จริง, เวลา rise/fall; คำนวณ $P_{sw}$
ไดโอดร้อน/ไหม้	Reverse recovery สูง (ใช้ไดโอดธรรมดา), กระแสพีกเกิน	ใช้ Schottky/ultrafast/SiC
ตัวเหนี่ยวนำร้อน, iL เป็นรูปหางยกขึ้น	แกนอิ่มตัว (กระแสเกิน, แกนผิดชนิด, ช่องอากาศหาย)	ดู iL: ความชันเพิ่มใกล้พีก → เพิ่มรอบ/แกนใหญ่/gap
Ripple ขาออกสูงเกินคำนวณ	ESR ตัวเก็บประจุสูง (เสื่อม/ร้อน), วัดผิดวิธี (สายกราวด์ยาว), เซรามิกเสียค่าจาก DC bias	วัดด้วย ground spring; ตรวจ ESR meter
ตัวเก็บประจุบวม/รั่ว	Ripple current เกิน, ร้อน, ใกล้แหล่งความร้อน, กลับขั้ว	คำนวณ $I_{C,rms}$ (โดยเฉพาะ $C_{in}$ ของ buck)
ประสิทธิภาพตก	ไดโอด/MOSFET เสื่อม, DCM, fs สูงเกิน, ขดลวด skin effect	แยกการสูญเสียด้วยการวัดอุณหภูมิทีละชิ้น
ทำงานดีตอนเย็น เสียตอนร้อน	ค่า L ลดลง (แกน powder/ferrite ใกล้ Curie), Rds(on) เพิ่ม, ESR อิเล็กโตรไลต์เปลี่ยน	ทดสอบด้วย heat gun/chamber, derating
รบกวนวิทยุ/เซนเซอร์อื่น (EMI)	Hot loop ใหญ่, switch node กว้าง, ไม่มีฟิลเตอร์ขาเข้า	ลด loop area, snubber, common-mode choke, spread spectrum
MCU รีเซ็ตเมื่อมีโหลด	Ground bounce, ไฟเลี้ยง MCU ตกขณะสวิตช์	แยก LDO/decoupling, star ground

ใช้ซิมูเลเตอร์ฝึกวิเคราะห์

ใน ห้องแลปจำลอง สร้าง "ความเสีย" แล้วดูผล:

ลด L ลง 5 เท่า (จำลองแกนแตก) → ΔiL เพิ่ม, เข้า DCM
เพิ่ม ESR (C) เป็น 0.5 Ω (ตัวเก็บประจุเสื่อม) → ripple ขาออกเป็นรูปเหลี่ยม
เพิ่ม Rds(on) → ประสิทธิภาพตก
PCMC slope = 0 กับ boost → subharmonic
Boost + เปลี่ยนเป็นโหลด 1 kΩ แบบ open loop → แรงดันพุ่ง (เหตุผลที่ต้องมี OVP)

คำถามที่พบบ่อย

MOSFET ในคอนเวอร์เตอร์ระเบิดตอนเปิดเครื่องเกิดจากอะไร?

สาเหตุที่พบบ่อยคือ shoot-through จาก dead-time ไม่พอ เกตลอยตอนไฟเลี้ยงยังไม่ขึ้น แรงดันกระชากเกินพิกัดเพราะ layout หรือไม่มี snubber และแรงดันเกตเกินพิกัด ควรใส่ตัวต้านทาน pull-down ที่เกต ตรวจ dead-time และวัดแรงดัน drain ด้วยโพรบที่ถูกวิธี

อาจารย์มด · ธีรวุฒิ แสวงบุญ
อาจารย์สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี สมุทรปราการ · ดูโปรไฟล์