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開關電源設計與調試的小經驗

2018-11-08

小經驗:

1變壓器圖紙、PCB、原理圖這三者的變壓器飛線位號需一致,這是安規認證的要求。

 

2X電容的泄放電阻需放兩組。UL62368CCC認證要求斷開一組電阻再測試X電容的殘留電壓。很多新手會犯這個錯誤,并且修正只能重新改PCB Layout這樣會浪費自己和采購打樣的時間。

 

3 變壓器飛線的PCB孔徑需考慮到最大飛線直徑,必要時預留兩組一大一小的PCB孔,避免組裝困難或過爐空焊等問題。在安規申請認證時通常會有一個系列,如:24W申請一個系列,其中包含4.2V-36V電壓段,輸出低壓4.2V大電流和高壓36V小電流的飛線線徑是不一樣的。

 

 4輸出DC線材的PCB孔徑需考慮到最大線材直徑,避免組裝困難。因為你的PCB可能會用在不同電流段上,比如5V/8A20V/2A使用線材是不一樣的。

 

5、在畫小板時,需在小板引腳的90度拐角處增加一個圓形鉆孔,方便組裝

 

6整流橋堆、二極管或肖特基,晶元大小元件承認書或在BOM表要有描述,如67mil主要是為了管控供應商送貨一致性,避免供應商偷工減料,影響產品效率)。

 

7在進行EMS項目測試時,需測試出產品的最大程序,直到產品損壞為止。例如ESD雷擊等,一定要打到產品損壞為止,并做好相關記錄,看產品余量有多少。

 

8安規開殼樣機,所有可選插件元件要裝上供拍照用,LN 線和DC線與PCB要點白膠固定。經常把樣品送到第三方機構,后面來來回回改來改去的。

 

9. 反激拓補結構,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

 

 

開關電源設計:

1散熱片引腳的孔做成長方形橢圓形,避免組裝困難。橢圓形的孔方便散熱器有個移動的空間,這對組裝和過爐是非常有利。

 

2電解電容的防爆孔距離大于2mm,臥式彎腳留1.5mm。一般正規公司都有這個要求,防爆孔的問題日本比較重視,特殊情況除外。

 

3、假如PCB空間充裕,請設計成通用所有安規標準,以減少PCB修改次數。假設某一產品只符合UL60335標準,如客戶希望滿足UL1310,需要修改PCB Layout并拿去安規報備。如果一開始即符合各類標準,后面的工作會輕松很多。

 

4電路設計,ESD設計成接觸±8KV/空氣±15KV標準,減少后續整改次數,因為有些客戶對ESD要求非常嚴格。

 

5、在設計變壓器時,VCC電壓在輕載電壓要大于IC的欠壓關斷電壓值。判斷空載VCC電壓需大于芯片關斷電壓的5V左右,同時確認滿載時不能大于芯片過壓保護值。

 

6、在設計共用變壓器時需考慮到使用最大輸出電壓時的VCC電壓,低溫時VCC有稍微NOSIE會碰觸OVP動作。如果你的產品9V-15V是共用一個變壓器,請確認VCC電壓和功率管耐壓。

 

7肖特基的散熱片可以接到輸出正極線路,這樣鐵封的肖特基就不用絕緣墊和絕緣粒。

 

8大電容或其它電容做成臥式時,底部如有跳線需放在負極電位,這樣跳線可以不用穿套管,節省成本。

 

9、一般Snubber電容因為有異音問題,優先使用Mylar電容,這是處理異音的方法之一。

 

10啟動電阻如果使用在整流前,要加串一顆幾百K的電阻。電阻短路時不會造成ICMOSFET損壞。

 

11高壓大電容并一顆103P瓷片電容位置,因為對輻射30-60MHz都有一定的作用。如果空間允許,可以給PCB Layout留一個位置,方便EMI整改。

 

12異常測試時,短路開路某個元件如果還有輸出電壓則要進行LPS測試,過流點不能超過8A,因為超過8A是不能申請LPS的。

 

13請注意使用的Y電容總容量不能超過222P,因為有漏電流的影響。針對不同的安規,漏電流要求也不一樣,在設計時需特別留意。

 

 

開關電源調試:

1OCP限流電阻多個并聯的阻值要設計成一樣,阻值越大的那顆電阻承受的功率越大。

 

2異常測試時,輸出電壓或OVP設計要小于60Vac (Vpk) /42.4Vdc (Vrms),這是安規要求。所以在準備申請認證的產品一定要做OVP測試,抓輸出瞬間波形。

 

3輸出有LC濾波的電路需要老化確認紋波,如果紋波異常請調整環路。有時在產品在老化后測試紋波會變高,現象是環路震蕩。

 

4電路調試,二極管并聯時,應該測試一顆二極管故障開路時產生的異常(包括TO-220里的兩顆二極管)。

 

5RcsCcs值不能過大,否則會造成VDS超過最大耐壓炸機。LEB前沿消隱時間設短了,比尖峰脈沖的時間還短,那就沒有效果了,并且還會誤判。如果設長了,真正的過流來了起不到保護的作用。RcsCcsRC值不可超過1NSDelay,否則輸出短路時,Vds會比滿載時還高超過MOSFET最大耐壓就可能造成炸機。經驗值1nSDelay約等于1K100PF,也等于100R102PF

 

615W以上功率的RCD吸收不要用1N4007,因為1N4007速度慢300uS,壓降也大1.3V,老化過程中溫度很高,容易失效并造成炸機。

 

7輸出濾波電容的耐壓致少需符合1.2倍余量,避勉量產有損壞現象。

 

8冷機時PSR1.15倍電流能開機,SSR1.3倍電流能開機,避免老化后啟動不良。PSR現在很多芯片都可以實現零恢復OCP電流,比如ME8327N具有零恢復OCP電流功能。