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開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)必須注意的幾十個(gè)細(xì)節(jié)(二)

來(lái)源:東莞市成良智能科技   發(fā)布時(shí)間:2019-08-13   點(diǎn)擊量:1233


接著上文的點(diǎn)來(lái)繼續(xù)說(shuō)說(shuō)開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)剩下的一些細(xì)節(jié),請(qǐng)往下面看:
32.反激拓補(bǔ)結(jié)構(gòu),變壓器B值需小于3500高斯,如果變壓器飽和一切動(dòng)作將會(huì)失控。
開(kāi)關(guān)電源之變壓器的磁飽和一定要確認(rèn),重重之重,這是首條安全性能保障,包括過(guò)流點(diǎn)的磁飽和、開(kāi)機(jī)瞬間的磁飽和、輸出短路的磁飽和、高溫下的磁飽和、高低壓的磁飽和。
33.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),散熱片使用螺絲固定參考以下表格設(shè)計(jì),實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)增加0.5-1mm余量:BOM表上寫的螺絲規(guī)格一定要對(duì),不然量產(chǎn)時(shí)會(huì)讓你難受
34.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),AC PIN焊線材的需使用勾焊,如果不是則要點(diǎn)白膠固定。理由:安規(guī)要求,經(jīng)常被第三方機(jī)構(gòu)退回樣品,整改
35.傳導(dǎo)整改,分段處理經(jīng)驗(yàn),這只是處理的一種方法,有些情況并不是能直接套用。
36.輻射整改,分段處理經(jīng)驗(yàn),適合一些新手工程師,提供一個(gè)參考的方向,有些情況并不是能直接套用,最主要的還是要搞清楚開(kāi)關(guān)電源之EMI產(chǎn)生的機(jī)理。
37.關(guān)于開(kāi)關(guān)電源之PCB碰到的問(wèn)題,為什么99SE畫板覆銅填充的時(shí)候填不滿這個(gè)位置?像是有死銅一樣。
38.開(kāi)關(guān)電源之變壓器銅箔屏蔽主要針對(duì)傳導(dǎo),線屏蔽主要針對(duì)輻射,當(dāng)傳導(dǎo)非常好的時(shí)候,有可能你的輻射會(huì)差,這個(gè)時(shí)候把變壓器的銅箔屏蔽改成線屏蔽,盡量壓低30M下降的位置,這樣整改輻射會(huì)快很多。

開(kāi)關(guān)電源之EMI整改技巧之一
39.測(cè)試輻射的時(shí)候,多帶點(diǎn)不同品牌的MOS、肖特基。有的時(shí)候只差2、3dB的時(shí)候換一個(gè)不同品牌會(huì)有驚喜。
開(kāi)關(guān)電源之EMI整改技巧之二
40.VCC上的整流二極管,這個(gè)對(duì)輻射影響也是很大的。
一個(gè)慘痛案例,一款過(guò)了EMI的產(chǎn)品,余量都有4dB以上,量產(chǎn)很多次了,其中有一次量產(chǎn)抽檢EMI發(fā)現(xiàn)輻射超1dB左右,不良率有50%,經(jīng)過(guò)層層排查、一個(gè)個(gè)元件對(duì)換。最終發(fā)現(xiàn)是VCC上的整流二極管引發(fā)的問(wèn)題,更換之前的管子(留低樣品),余量有4dB。對(duì)不良管子分析,發(fā)現(xiàn)管子內(nèi)部供應(yīng)商做了鏡像處理。
41.一個(gè)冷知識(shí),如何測(cè)量開(kāi)關(guān)電源之PCB的銅箔厚度?
方法:在PCB板上找一條光滑且長(zhǎng)的線條,測(cè)量其長(zhǎng)度L,再測(cè)寬度W,再用DC源加1A電流在其兩端測(cè)得壓降U依據(jù)電阻率公式得出以下公式:
例:取一段PCB銅箔,長(zhǎng)度L為40mm,寬度為10mm,其通過(guò)1A電流兩端壓降為0.005V,求該段銅箔厚度為多少um?
42.一款36W適配器的EMI整改案例,輸出12V/3A,多圖對(duì)比,整改花費(fèi)時(shí)間3周。
變壓器繞法一:Np1→VCC→Ns1→Ns2→銅屏蔽0.9Ts→Np2   PCB關(guān)鍵布局:Y電容地→大電容地,變壓器地→Vcc電容→大電容地
注:開(kāi)關(guān) 電源之變壓器所有出線沒(méi)有交叉
130-200M主要原因在于PCB布局問(wèn)題和二次側(cè)的肖特基回路,改其它地方作用不大,開(kāi)關(guān)電源之肖特基套磁珠可以完全壓下來(lái)為了節(jié)約成本,公司并不讓我這樣做,因?yàn)樘状胖橛绊懥顺杀?,?dāng)即NG掉此PCB布局,采用圖一a方式PCB關(guān)鍵布局走線。
變壓器繞法不變:Np1→VCC→Ns1→Ns2→銅屏蔽0.9Ts→Np2PCB關(guān)鍵布局:Y電容地→變壓器地→大電容地
注:開(kāi)關(guān)電源之變壓器內(nèi)部的初級(jí)出線及次級(jí)出線有交叉
結(jié)論:
一:開(kāi)關(guān)電源之變壓器出線需做到不交叉;
二:開(kāi)關(guān)電源之Y電容回路走線越短越好先經(jīng)過(guò)變壓器地再回到大電容地,不與其它信號(hào)線交叉;
43.一款48W(36V/1.33A)整改EMI案例,僅僅是調(diào)整了肖特基吸收就把30-40M壓下來(lái)。
44.安規(guī)距離一覽表。
45.剛?cè)腴T使用CAD、PADS上容易遇到的問(wèn)題。
a.PADS畫好的PCB導(dǎo)出為DXF文件,CAD打開(kāi)后是由雙線組成的空心線段,使用多次后,解決方法是使用X命令就可以變成單根線
b..CAD圖檔線框轉(zhuǎn)PADS做PCB外框圖方法:
step1.在CAD里面刪掉沒(méi)有的線,只剩下板框,其它線也可以不刪。
step2.在鍵盤上敲PE,回車,鼠標(biāo)點(diǎn)中其中一邊,再敲Y,回車,再敲J,回車,拖動(dòng)鼠標(biāo)把整個(gè)板框選中,回車,按Esc鍵退出此模式。
step3.比例調(diào)整,SC 按空格,選取整個(gè)板框,按空格,任意地方單擊鼠標(biāo)一下, 比例: 39.37 ,按空格。
46.在畫開(kāi)關(guān)電源之PCB定義變壓器腳位時(shí),要考慮到變壓器的進(jìn)線和出線是否會(huì)交叉,因?yàn)楦骼@組之間的繞線在邊界處存在有45-90度的交叉,需在交叉出線處加一個(gè)套管到pin腳。
47.開(kāi)關(guān)電源之PCB的熱點(diǎn)區(qū)域一定要遠(yuǎn)離輸入、輸出端子,防止噪聲源串到線上導(dǎo)致EMI變差,在不得已而為之時(shí),可增加地線或其它屏蔽方式進(jìn)行隔離。
48.驅(qū)動(dòng)電阻盡量靠近MOS、電流采樣的電阻盡量靠近芯片,避免產(chǎn)生其它看不到的后果。
開(kāi)關(guān)電源之PCB布局鐵律
49.分享一個(gè)輻射整改案例,一個(gè)長(zhǎng)條形散熱片有2個(gè)腳,2只腳都接地,輻射硬是整不過(guò),后來(lái)把其中一只腳懸空,輻射頻段變好。后面分析原因是2只腳接地會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)回路。
50.配有風(fēng)扇的開(kāi)關(guān)電源,PCB布局要考慮風(fēng)路。
51.開(kāi)關(guān)電源之棒型電感兩條腿之間,禁止走弱信號(hào)走線,否則發(fā)生的意外你都找不到原因。
52.開(kāi)關(guān)電源之變壓器磁芯形狀選用小結(jié)
a..EE,EI,EF,EEL類,常用來(lái)制作中小功率的變壓器,成本低,工藝簡(jiǎn)單
b..EFD,EPC類,常用來(lái)制作對(duì)高度有限制的產(chǎn)品,適合做中小功率類
c..EER,ERL,ETD類,常用來(lái)制作大中型功率的變壓器,特別適合用來(lái)制作多路輸出的大功率主變壓器,且變壓器漏感較小,比較容易符合安規(guī)
d..PQ,EQ,LP類,該磁芯的中間柱較一般的磁芯要大,產(chǎn)品漏感較小,適合做小體積大功率的變壓器,輸出組數(shù)不能過(guò)多
e..RM,POT類,常用來(lái)制作通訊類或中小功率高頻變壓器,本身的磁屏蔽很好,容易滿足EMC特性
f..EDR類,一般常用于LED驅(qū)動(dòng),產(chǎn)品厚度要求薄,變壓器制做工藝復(fù)雜
53.開(kāi)關(guān)電源之某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高電位差,應(yīng)加大它們之間的距離,以免放電引出意外短路。
如反激一次側(cè)的高壓MOS的D、S之間距離,依據(jù)公式500V對(duì)應(yīng)0.85mm,DS電壓在700V以下是0.9mm,考慮到污染和潮濕,一般取1.2mm
54.如果開(kāi)關(guān)電源之TO220封裝的MOS的D腳串了磁珠,需要考慮T腳增加安全距離。之前碰到過(guò)炸機(jī)現(xiàn)象,增加安全距離后解決了,因?yàn)榇胖槿菀渍瓷蠚埩粑?br /> 55.發(fā)一個(gè)驗(yàn)證VCC的土方法,把產(chǎn)品放低溫環(huán)境(冰箱)幾分鐘,測(cè)試VCC波形電壓有沒(méi)有觸發(fā)到芯片欠壓保護(hù)點(diǎn)關(guān)于VCC圈數(shù)的設(shè)計(jì)需要考慮很多因素
56.在變壓器底部PCB加通風(fēng)孔,有利于散熱,小板也一樣,要考慮風(fēng)路。在安規(guī)認(rèn)證,變壓器溫度超了2度左右時(shí),可以用這個(gè)方法
57.開(kāi)關(guān)電源之跳線旁邊有高壓元件時(shí),應(yīng)要保持安全距離,特別是容易活動(dòng)或歪斜的元件。保證產(chǎn)品量產(chǎn)時(shí)的穩(wěn)定性
58.輸出大電解底部不得已要走跳線時(shí),開(kāi)關(guān)電源中的跳線應(yīng)是低壓或是地線,為防止過(guò)波峰焊燙傷電容,一般加套管。設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量避免電容底部走跳線,因?yàn)樵黾映杀竞碗[患
59.高頻開(kāi)關(guān)管平貼PCB時(shí),PCB另一面不要放芯片等敏感器件。
理由:開(kāi)關(guān)管工作時(shí)容易干擾到背部的芯片,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,其它高頻器件同理
60.輸出的DC線在PCB設(shè)計(jì)時(shí),要設(shè)計(jì)成長(zhǎng)短一至,焊盤孔間隔要小。理由:SR的尾部留長(zhǎng)是一樣長(zhǎng)的,當(dāng)兩個(gè)焊盤孔間隔太遠(yuǎn)時(shí),會(huì)造成不方便生產(chǎn)焊接
61.開(kāi)關(guān)電源之MOS管、變壓器遠(yuǎn)離AC端,改善EMI傳導(dǎo)。理由:高頻信號(hào)會(huì)通過(guò)AC端耦合出去,從而噪聲源被EMI設(shè)備檢測(cè)到引起EMI問(wèn)題
62.開(kāi)關(guān)電源之驅(qū)動(dòng)電阻應(yīng)靠近MOS管。理由:增加抗干擾能力,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性


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