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開關(guān)電源設計必須注意的幾十個細節(jié)(二)

來源:東莞市成良智能科技   發(fā)布時間:2019-08-13   點擊量:1188


接著上文的點來繼續(xù)說說開關(guān)電源設計剩下的一些細節(jié),請往下面看:
32.反激拓補結(jié)構(gòu),變壓器B值需小于3500高斯,如果變壓器飽和一切動作將會失控。
開關(guān)電源之變壓器的磁飽和一定要確認,重重之重,這是首條安全性能保障,包括過流點的磁飽和、開機瞬間的磁飽和、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)設計,散熱片使用螺絲固定參考以下表格設計,實際應用中應增加0.5-1mm余量:BOM表上寫的螺絲規(guī)格一定要對,不然量產(chǎn)時會讓你難受
34.結(jié)構(gòu)設計,AC PIN焊線材的需使用勾焊,如果不是則要點白膠固定。理由:安規(guī)要求,經(jīng)常被第三方機構(gòu)退回樣品,整改
35.傳導整改,分段處理經(jīng)驗,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,適合一些新手工程師,提供一個參考的方向,有些情況并不是能直接套用,最主要的還是要搞清楚開關(guān)電源之EMI產(chǎn)生的機理。
37.關(guān)于開關(guān)電源之PCB碰到的問題,為什么99SE畫板覆銅填充的時候填不滿這個位置?像是有死銅一樣。
38.開關(guān)電源之變壓器銅箔屏蔽主要針對傳導,線屏蔽主要針對輻射,當傳導非常好的時候,有可能你的輻射會差,這個時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,這樣整改輻射會快很多。

開關(guān)電源之EMI整改技巧之一
39.測試輻射的時候,多帶點不同品牌的MOS、肖特基。有的時候只差2、3dB的時候換一個不同品牌會有驚喜。
開關(guān)電源之EMI整改技巧之二
40.VCC上的整流二極管,這個對輻射影響也是很大的。
一個慘痛案例,一款過了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)過層層排查、一個個元件對換。最終發(fā)現(xiàn)是VCC上的整流二極管引發(fā)的問題,更換之前的管子(留低樣品),余量有4dB。對不良管子分析,發(fā)現(xiàn)管子內(nèi)部供應商做了鏡像處理。
41.一個冷知識,如何測量開關(guān)電源之PCB的銅箔厚度?
方法:在PCB板上找一條光滑且長的線條,測量其長度L,再測寬度W,再用DC源加1A電流在其兩端測得壓降U依據(jù)電阻率公式得出以下公式:
例:取一段PCB銅箔,長度L為40mm,寬度為10mm,其通過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,多圖對比,整改花費時間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:開關(guān) 電源之變壓器所有出線沒有交叉
130-200M主要原因在于PCB布局問題和二次側(cè)的肖特基回路,改其它地方作用不大,開關(guān)電源之肖特基套磁珠可以完全壓下來為了節(jié)約成本,公司并不讓我這樣做,因為套磁珠影響了成本,當即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:開關(guān)電源之變壓器內(nèi)部的初級出線及次級出線有交叉
結(jié)論:
一:開關(guān)電源之變壓器出線需做到不交叉;
二:開關(guān)電源之Y電容回路走線越短越好先經(jīng)過變壓器地再回到大電容地,不與其它信號線交叉;
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。
44.安規(guī)距離一覽表。
45.剛?cè)腴T使用CAD、PADS上容易遇到的問題。
a.PADS畫好的PCB導出為DXF文件,CAD打開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,鼠標點中其中一邊,再敲Y,回車,再敲J,回車,拖動鼠標把整個板框選中,回車,按Esc鍵退出此模式。
step3.比例調(diào)整,SC 按空格,選取整個板框,按空格,任意地方單擊鼠標一下, 比例: 39.37 ,按空格。
46.在畫開關(guān)電源之PCB定義變壓器腳位時,要考慮到變壓器的進線和出線是否會交叉,因為各繞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套管到pin腳。
47.開關(guān)電源之PCB的熱點區(qū)域一定要遠離輸入、輸出端子,防止噪聲源串到線上導致EMI變差,在不得已而為之時,可增加地線或其它屏蔽方式進行隔離。
48.驅(qū)動電阻盡量靠近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。
開關(guān)電源之PCB布局鐵律
49.分享一個輻射整改案例,一個長條形散熱片有2個腳,2只腳都接地,輻射硬是整不過,后來把其中一只腳懸空,輻射頻段變好。后面分析原因是2只腳接地會產(chǎn)生磁場回路。
50.配有風扇的開關(guān)電源,PCB布局要考慮風路。
51.開關(guān)電源之棒型電感兩條腿之間,禁止走弱信號走線,否則發(fā)生的意外你都找不到原因。
52.開關(guān)電源之變壓器磁芯形狀選用小結(jié)
a..EE,EI,EF,EEL類,常用來制作中小功率的變壓器,成本低,工藝簡單
b..EFD,EPC類,常用來制作對高度有限制的產(chǎn)品,適合做中小功率類
c..EER,ERL,ETD類,常用來制作大中型功率的變壓器,特別適合用來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)不能過多
e..RM,POT類,常用來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,產(chǎn)品厚度要求薄,變壓器制做工藝復雜
53.開關(guān)電源之某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高電位差,應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對應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。之前碰到過炸機現(xiàn)象,增加安全距離后解決了,因為磁珠容易沾上殘留物
55.發(fā)一個驗證VCC的土方法,把產(chǎn)品放低溫環(huán)境(冰箱)幾分鐘,測試VCC波形電壓有沒有觸發(fā)到芯片欠壓保護點關(guān)于VCC圈數(shù)的設計需要考慮很多因素
56.在變壓器底部PCB加通風孔,有利于散熱,小板也一樣,要考慮風路。在安規(guī)認證,變壓器溫度超了2度左右時,可以用這個方法
57.開關(guān)電源之跳線旁邊有高壓元件時,應要保持安全距離,特別是容易活動或歪斜的元件。保證產(chǎn)品量產(chǎn)時的穩(wěn)定性
58.輸出大電解底部不得已要走跳線時,開關(guān)電源中的跳線應是低壓或是地線,為防止過波峰焊燙傷電容,一般加套管。設計的時候盡量避免電容底部走跳線,因為增加成本和隱患
59.高頻開關(guān)管平貼PCB時,PCB另一面不要放芯片等敏感器件。
理由:開關(guān)管工作時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設計時,要設計成長短一至,焊盤孔間隔要小。理由:SR的尾部留長是一樣長的,當兩個焊盤孔間隔太遠時,會造成不方便生產(chǎn)焊接
61.開關(guān)電源之MOS管、變壓器遠離AC端,改善EMI傳導。理由:高頻信號會通過AC端耦合出去,從而噪聲源被EMI設備檢測到引起EMI問題
62.開關(guān)電源之驅(qū)動電阻應靠近MOS管。理由:增加抗干擾能力,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性


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