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高手谈开关电源设计心得

文章出处:S11外围官方网站 人气:发表时间:2021-10-08 00:45
本文摘要:首先从开关电源的设计及生产工艺开始叙述吧,再行说道说道印制板的设计。开关电源工作在高频率,低脉冲状态,归属于仿真电路中的一个较为类似种类。布板时须遵循高频电路布线原则。 1、布局:脉冲电压连线尽量较短,其中输出电源管到变压器连线,输入变压器到整流管连接线。脉冲电流环路尽量小如输出滤波电容于是以到变压器到电源管回到电容胜。输入部分变压器出有末端到整流管到输入电深感输入电容回到变压器电路中x电容要尽可能相似开关电源输出末端,输出线不应防止与其他电路平行,不应避免。

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首先从开关电源的设计及生产工艺开始叙述吧,再行说道说道印制板的设计。开关电源工作在高频率,低脉冲状态,归属于仿真电路中的一个较为类似种类。布板时须遵循高频电路布线原则。

1、布局:脉冲电压连线尽量较短,其中输出电源管到变压器连线,输入变压器到整流管连接线。脉冲电流环路尽量小如输出滤波电容于是以到变压器到电源管回到电容胜。输入部分变压器出有末端到整流管到输入电深感输入电容回到变压器电路中x电容要尽可能相似开关电源输出末端,输出线不应防止与其他电路平行,不应避免。

y电容不应摆放在机壳短路端子或fg连接端。共计碰电感应与变压器维持一定距离,以防止磁偶合。

如很差处置可在共计碰电感与变压器间特一屏蔽,以上几项对开关电源的emc性能影响较小。输入电容一般可使用两只一只附近整流管另一只不应附近输入端子,可影响电源输入纹波指标,两只小容量电容并联效果不应高于用一只大容量电容。

痉挛器件要和电解电容维持一定距离,以缩短整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解维持距离,电解之间也须腾出风扇空间,条件容许可将其摆放在进风口。掌控部分要留意:低电阻很弱信号电路连线要尽可能较短如采样对系统环路,在处置时要尽量避免其不受阻碍、电流采样信号电路,尤其是电流掌控型电路,处置很差不易经常出现一些想不到的车祸,其中有一些技巧,现以3843电路举例闻图(1)图一效果要好于图二,图二在装载时用示波器观测电流波形上显著变换棘刺,由于阻碍限流点比设计值偏高,图一则没这种现象、还有电源管驱动信号电路,电源管驱动电阻要附近电源管,可提升电源管工作可靠性,这和功率mosfet低直流电阻电压驱动特性有关。下面谈一谈印制板布线的一些原则。线间距:随着印制线路板生产工艺的不断完善和提升,一般加工厂生产出线间距相等甚至大于0.1mm早已不不存在什么问题,几乎需要符合大多数应用于场合。

考虑到开关电源所使用的元器件及生产工艺,一般双面板大于线间距划为0.3mm,单面板大于线间距划为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,大于间距划为0.5mm,可避免在焊操作过程中经常出现桥接现象。,这样大多数制板厂都需要很精彩符合生产拒绝,并可以把成品率掌控得十分低,均可构建合理的布线密度及有一个较经济的成本。大于线间距只合适信号控制电路和电压高于63v的高压电路,当线间电压小于该值时一般可按照500v/1mm经验值取线间距。

鉴于有一些涉及标准对线间距有较具体的规定,则要严苛按照标准继续执行,如交流入口末端至熔断器末端连线。某些电源对体积拒绝很高,如模块电源。一般变压器输出侧线间距为1mm实践证明是不切实际的。对交流输出,(隔绝)直流输入的电源产品,较为严苛的规定为安全性间距要小于相等6mm,当然这由涉及的标准及继续执行方法确认。

一般安全性间距可由对系统光耦两侧距离作为参照,原则小于相等这个距离。也可在光耦下面印制板上开槽,使爬到电距离增大以符合绝缘拒绝。

一般开关电源交流输出外侧回头线或板上元件距非绝缘的外壳、散热器间距要小于5mm,输入外侧回头线或器件距外壳或散热器间距要小于2mm,或严苛按照安全性规范继续执行。常用方法:上文提及的线路板开槽的方法限于于一些间距过于的场合,偷偷地托一下,该法也常用来作为维护静电间隙,多见于电视机显象管尾板和电源交流输出处。

该法在模块电源中获得了普遍的应用于,在灌封的条件下可取得很好的效果。方法二:垫绝缘纸,可使用青壳纸、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等绝缘材料。一般标准化电源用青壳纸或聚脂膜夹在线路板于金属机壳间,这种材料有机械强度低,有有一定外用干燥的能力。

聚四氟乙烯定向膜由于具备耐高温的特性在模块电源中获得普遍的应用于。在元件和周围导体间也可夹绝缘薄膜来提升绝缘外用电性能。留意:某些器件绝缘内衬套无法用来作为绝缘介质而增大安全性间距,如电解电容的外皮,在高温条件下,该外皮有可能加热膨胀。大电解防护槽前端要腾出空间,以保证电解电容在十分情况时能无阻碍地泻压.下面谈一谈印制板铜皮走线的一些事项:回头线电流密度:现在多数电子线路使用绝缘板缚铜包含。

常用线路板铜皮厚度为35m,走线可按照1a/mm经验值所取电流密度值,明确计算出来可参看教科书。为确保回头线机械强度原则线宽不应大于或等于0.3mm(其他非电源线路板有可能大于线宽不会小一些)。

铜皮厚度为70m线路板也多见于开关电源,那么电流密度可更高些。补足一点,现常用线路板设计工具软件一般都有设计规范项,如线宽、线间距,旱盘过孔尺寸等参数都可以展开原作。在设计线路板时,设计软件可自动按照规范继续执行,可节省许多时间,增加部分工作量,减少出错率。

一般对可靠性拒绝较为低的线路或布线线密度大可使用双面板。其特点是成本高,可靠性低,能符合大多数应用于场合。

模块电源行列也有部分产品使用多层板,主要便于构建变压器电感等功率器件,优化接线、功率管风扇等。具备工艺美观一致性好,变压器风扇好的优点,但其缺点是成本较高,灵活性较好,仅有适合于工业化大规模生产。

单面板,市场流通标准化开关电源完全都使用了单面线路板,其具备低成本的优势,在设计,及生产工艺上采行一些措施均可保证其性能。今天谈谈单面印制板设计的一些体会,由于单面板具备成本便宜,更容易生产的特点,在开关电源线路中获得广泛应用,由于其只有一面缚铜,器件的电器相连,机械相同都要依赖那层铜皮,在处置时必需小心。为确保较好的焊机械结构性能,单面板焊盘不应略为大一些,以保证铜皮和基板的较好缚着力,而不至于受到震动时铜皮挤压、断脱。

一般焊环宽度不应小于0.3mm。焊盘孔直径不应小于器件插槽直径,但不应过大,确保管脚与焊盘间由焊锡相连距离最较短,盘孔大小以不阻碍长时间查件为度,焊盘孔直径一般小于管脚直径0.1-0.2mm。

多插槽器件为确保成功坎件,也可更大一些。电气连线不应尽可能长,原则宽度不应小于焊盘直径,类似情况不应在连线于与焊盘交汇必需将线加高(又称分解泪滴),防止在某些条件线与焊盘脱落。

原则大于线宽不应小于0.5mm。单面板上元器件不应伸展线路板。

必须架空风扇的器件,要在器件与线路板之间的管脚上加套管,可起着承托器件和减少绝缘的双重起到,要最大限度增加或防止外力冲击对焊盘与管脚连接处导致的影响,强化焊的稳固性。线路板上重量较小的部件可减少承托连接点,可强化与线路板间连接强度,如变压器,功率器件散热器。单面板焊面插槽在不影响与外壳间距的前题条件下,可留得长一些,其优点是可减少焊部位的强度,增大焊面积、有元神焊接现象可即时找到。

插槽宽剪成腿时,焊部位受力较小。在台湾、日本经常使用把器件插槽在焊面弯成与线路板成45度角,然后再行焊的工艺,的其道理同上。今天谈一谈双面板设计中的一些事项,在一些拒绝较为低,或走线密度较为大的应用环境中使用双面印制板,其性能及各方面指标要比单面板好很多。

双面板焊盘由于孔已不作金属化处置强度较高,焊环哈密顿单面板小一些,焊盘孔孔径哈密顿管脚直径稍微大一些,因为在焊过程中不利于焊锡溶液通过焊孔渗透到顶层焊盘,以减少焊可靠性。但是有一个弊端,如果孔过大,波峰焊时在射流锡冲击下部分器件有可能下潜,产生一些缺失。大电流走线的处置,线宽可按照前帖处置,如宽度过于,一般可使用在走线上镀锡减少厚度展开解决问题,其方法有好多种1,将回头线设置成焊盘属性,这样在线路板生产时该回头线会被压焊剂覆盖面积,热风一整平时不会被镀上锡。2,在布线处摆放焊盘,将该焊盘设置成必须走线的形状,要留意把焊盘孔设置为零。

3,在阻焊层摆放线,此方法最灵活性,但不是所有线路板生产商都会明白你的意图,只用文字说明。


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