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[转贴] 三十条开关电源设计实用经验(一)

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发表于 2019-1-10 14:59:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

电源开发是个技术活,也是个累活,工作繁杂时难免会犯一些低级小错误。这些错误,会导致一系列的连锁反应,需要采购部、生产部、PM、品管部、业务部、工程部等众多部门来配合,以修正你的那个小错误。

本文将为大家分享笔者十年研发电源工作中,积累的一些实用经验,希望对大家有所帮助。

1. 变压器图纸、PCB、原理图这三者的变压器飞线位号需一致,这是安规认证要求。很多工程师在申请安规认证提交资料时会犯这个错误。

2. X 电容的泄放电阻需放两组。UL62368、CCC 认证要求断开一组电阻再测试 X 电容的残留电压。

这是很多新手会犯的一个错误,修正只能重新改 PCB Layout,浪费自己和采购打样的时间。

3. 变压器飞线的 PCB 孔径需考虑到最大飞线直径,必要时预留两组一大一小的 PCB 孔,避免组装困难或过炉空焊问题。

安规申请认证通常会有一个系列,比如说 24W 申请一个系列,其中包含 4.2V-36V 电压段,输出低压4.2V 大电流和高压36V 小电流的飞线线径是不一样的。

多根飞线直径计算参考如下表格:

4. 输出 DC 线材的 PCB 孔径需考虑到最大线材直径,避免组装困难。

因为你的 PCB 可能会用在不同电流段上,比如5V/8A 和 20V/2A 使用的线材是不一样的。

参考如下表格:

5. 电路调试,OCP 限流电阻多个并联的阻值要设计成一样,阻值越大的那颗电阻承受的功率越大。

6. 电路设计,散热片引脚的孔做成长方形椭圆形 (经验值:2*1mm),避免组装困难。

椭圆形的孔方便散热器有个移动的空间,这对组装和过炉是非常有利。

7. 电路调试,异常测试时,输出电压或 OVP 设计要小于 60Vac (Vpk) /42.4Vdc (Vrms),这是安规要求。

新手比较容易忽略,所以申请认证的产品一定要做 OVP 测试,抓输出瞬间波形。

8. 电路设计,电解电容的防爆孔距离大于2mm,卧式弯脚留1.5mm。一般正规公司都有这个要求,防爆孔的问题日本比较重视,特殊情况除外。

9. 电路调试,输出有 LC 滤波的电路需要老化确认纹波,如果纹波异常请调整环路。这一点很重要,我之前经常碰到这个问题,产线老化后测试纹波会变高,现象是环路震荡。

10. 电路调试,二极管并联时,应该测试一颗二极管故障开路时, 产生的异常 (包括 TO-220 里的两颗二极管)。小公司一般都不会做这个动作的,一款优秀的产品是要经得起任何考验的。

11. 电路设计,如果 PCB 空间充裕,请设计成通杀所有安规标准,以减少 PCB 修改次数。

假设某一产品只符合 UL60335标准,如客户希望满足 UL1310,需要修改 PCB Layout 并拿去安规报备。如果一开始即符合各类标准,后面的工作会轻松很多。

12. 电路设计,ESD 设计成接触±8KV/空气±15KV 标准,减少后续整改次数。

像飞利浦这样的客户对 ESD 要求非常严的,听说富士康的还需要达到±20KV,哪天有这种客户要求,你又得忙一段时间了。

13. 电路设计,设计变压器时,VCC 电压在轻载电压要大于 IC 的欠压关断电压值。判断空载 VCC 电压需大于芯片关断电压的 5V 左右,同时确认满载时不能大于芯片过压保护值。

14. 电路设计,设计共用变压器需考虑到使用最大输出电压时的 VCC 电压,低温时 VCC 有稍微 NOSIE 会碰触 OVP 动作。

如果你的产品9V-15V 是共用一个变压器,请确认 VCC 电压和功率管耐压。

15. 电路调试,Rcs 与 Ccs 值不能过大,否则会造成 VDS 超过最大耐压炸机。

LEB 前沿消隐时间设短了,比尖峰脉冲的时间还短,那就没有效果了还是会误判;如果设长了,真正的过流来了起不到保护的作用。

Rcs 与 Ccs 的 RC 值不可超过1NS 的 Delay,否则输出短路时,Vds 会比满载时还高,超过 MOSFET 最大耐压就可能造成炸机。

经验值 1nS 的 Delay 约等于1;

K 对100PF,也等于 100R 对102PF。未完待续。

来源:eepw,如侵删

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