開關(guān)電源的八種布局解說
其實(shí)關(guān)于一個(gè)開關(guān)電源工程師而言PCB的制造其實(shí)是對(duì)一款產(chǎn)品的影響至關(guān)重要的部分,假如你不能很好的去布局,整個(gè)電源很有或許不能正常工作,最小問題也是穩(wěn)波或許EMC過不去。
這是一組制品開關(guān)電源,模組,今天以這個(gè)電源模組的規(guī)劃重點(diǎn)跟咱們聊聊。
事例一:安規(guī)走線距離
這個(gè)是寫在協(xié)議里邊的,假設(shè)你不依照這個(gè)做,耐壓測(cè)試必定是過不了的,由于高電壓,會(huì)直接空氣擊穿。留意穩(wěn)妥絲之前的間隔是比較遠(yuǎn)的,要求3mm以上,這便是為啥穩(wěn)妥絲都會(huì)放在電路最前端的原因。
第二個(gè)要留意的是就算安規(guī)沒有寫,假設(shè)兩根走線太近,正常工作也仍然會(huì)擊穿的,兩根1mm距離的PCB外層耐壓是200V, 所以一般220v溝通或許310V直流的走線間隔至少2mm以上,一般都是在2.5mm以上的。
這些器件都是有安規(guī)要求的,說白了,便是兩個(gè)器件有最小標(biāo)準(zhǔn)需求的,太小的器件其實(shí)是不或許過安規(guī)的,這便是所謂的開關(guān)電源PCB工程師實(shí)質(zhì)上是帶著鐐銬在跳舞的原因。
開關(guān)電源變壓器的骨架,相同是為了符合安規(guī)所以要有嚴(yán)格的把關(guān)。尤其是初級(jí),到次級(jí)的間隔,小功率變壓器是必須飛線的。
飛線的長(zhǎng)度也要被管控,假設(shè)飛線太短,耐壓或許會(huì)受到影響,而假設(shè)飛線太長(zhǎng),會(huì)有或許對(duì)外輻射電磁信號(hào),EMC過不了,所以需求在規(guī)格書里邊詳細(xì)寫清楚,PCB制造的時(shí)候,飛線的焊盤必定要留意,不能太妖孽。
事例二:電流走向
這個(gè)其實(shí)很少有真的被提及,其實(shí)原因也很簡(jiǎn)單。許多人不留意啊。
留意這兒穩(wěn)妥絲之后,接壓敏電阻VR1再接x2電容的走線,完全是繞了一個(gè)彎這是為什么?
理由很簡(jiǎn)單,不讓電流在PCB上面有回頭路能夠走。電流只走阻抗最小的部分,假如直接覆銅,必經(jīng)的元器件就有或許會(huì)被越過,所以這樣做不能夠。
這的電解電容,相同是為了防止電流繞過必經(jīng)的電容,直接流到負(fù)載上。
盡管畫法不同,可是實(shí)踐起到的作用是相同的。
這便是一個(gè)錯(cuò)誤的事例,赤色L前方先接了共模電感,再接的x2電容,共模電感到x2電容的這段線就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)美妙的現(xiàn)象,電流來回走,變成了一根天線,x2電流充電的時(shí)候,導(dǎo)線內(nèi)部電流是正向,電容放電的時(shí)候,導(dǎo)線內(nèi)部的電流是反向的,這不是天線是什么?
事例三:最小高壓主電流回路
這便是實(shí)踐布線時(shí)候的布局,大家可以參閱一下,JT1是飛線,直接把310V正電壓引入了變壓器。
事例四:獨(dú)立電壓采樣走線
開關(guān)電源的采樣電壓必定要和開關(guān)電源的大電流走線分隔。要從開關(guān)電源輸出電源的最末端去獨(dú)立拉線采樣,這樣可以防止負(fù)載電流對(duì)采樣線上構(gòu)成的干擾。
采樣電路在最末端。直接從負(fù)載輸出端取電壓,采樣走線上不走大電流,防止了各種采樣差錯(cuò)。
事例五:PCB載流才能
眾所周知PCB的過電流才能是有限的,可是PCB上的電流究竟能過多少呢?
上面這個(gè)表格可以給你一個(gè)詳細(xì)的參閱??催^表格,你應(yīng)該知道了關(guān)于小功率開關(guān)電源而言,高壓側(cè)的走線完全沒有必要搞的很粗,除非是為了為器件供給散熱,不然1mm一般是足夠的,最多2mm大都狀況都能夠擔(dān)任了。
可是關(guān)于低壓側(cè),大電流怎么辦?
一方面是添加線寬,一方面是通過去掉部分阻焊層,并在鋼網(wǎng)層制造窗口,讓導(dǎo)線上錫水。導(dǎo)線的載流才能就會(huì)得到相應(yīng)的添加。(留意必定要在Paste鋼網(wǎng)層開孔,不然不會(huì)真的上焊錫的,牢記牢記)
事例六:PCB過孔散熱的技巧
許多時(shí)候咱們需求通過PCB線路板來散熱,這個(gè)時(shí)候咱們會(huì)打一些過孔,然后把熱量傳遞到PCB的不和去。
這時(shí)候有一個(gè)小技巧,那便是孔塞可以添加熱傳導(dǎo)的功率,可是孔塞有一個(gè)常見最大孔塞直徑,一般是過孔直徑不大于0.45mm、我穩(wěn)妥一點(diǎn)一般都是取0.4mm直徑。
事例七:放電管的制造
一般在開關(guān)電源的高壓側(cè)與低壓側(cè)之間會(huì)有一個(gè)放電管,用來釋放靜電。
許多工程師都會(huì)最終在PCB Layout的時(shí)候手工制造。
而我的主張是直接做成一個(gè)封裝,然后和PCB關(guān)聯(lián)調(diào)用,這樣不會(huì)破壞PCB的聯(lián)動(dòng)性。
僅僅說你需求制造兩個(gè)異形封裝算了。還算比較容易。
留意這兒只需求去掉阻焊層,千萬不要在中間制造鋼網(wǎng)層,由于這兒是不需求上錫的,只有焊盤需求上錫
事例八:元器件封裝
一般來說,元器件一概依照IPC-SM-782A封裝標(biāo)準(zhǔn)制造,關(guān)于個(gè)別需求接受高壓的采樣電阻獨(dú)自對(duì)待,由于電阻焊盤之間的距離和耐壓有關(guān),所以焊盤需求恰當(dāng)拉開一些,可是同時(shí)又不能拉的太開,防止不必要的焊接不良率。
這是控制器用來直接連接高壓的采樣分壓電阻,假如距離不符合要求,很有或許就會(huì)耐壓不行擊穿。貼片電阻器也是有耐壓的,不過耐壓不行就要加大封裝。
這些差不多便是在開關(guān)電源規(guī)劃時(shí)候的,全部PCB制造經(jīng)歷了。
說實(shí)話,開關(guān)電源的制造一路被人忽悠過來,這兒邊半桶水的人太多了,許多都是形而上學(xué),而這些都是相對(duì)來說算是靠譜一些的,實(shí)驗(yàn)后驗(yàn)證過的經(jīng)歷,這也是那些開關(guān)電源制造大牛們的血淚教訓(xùn),許多時(shí)候他們當(dāng)然不期望別人知道,這也沒有辦法,今天分享出來便是期望能有更少的人去走這些彎路,能給大家一些幫助。