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    開關電源30條工作小技巧分享

    2021-04-26 ryder

    電源開發是個技術活,也是個累活,工作繁雜時難免會犯一些低級小錯誤。這些錯誤,會導致一系列的連鎖反應,需要采購部、加工部、PM、品管部、業務部、工程部等眾多部門來配合,以修正你的那個小錯誤。


    電源開發是個技術活,也是個累活,工作繁雜時難免會犯一些低級小錯誤。這些錯誤,會導致一系列的連鎖反應,需要采購部、加工部、PM、品管部、業務部、工程部等眾多部門來配合,以修正你的那個小錯誤。本文作者將為大家分享自己在十年研發電源工作中,積累的一些實用經驗,希望對大家有所幫助。


    1.變壓器圖紙、PCB、原理圖這三者的變壓器飛線位號需一致,這是安規認證要求。很多工程師在申請安規認證提交資料時會犯這個錯誤。


    2.X電容的泄放電阻需放兩組。UL62368、CCC認證要求斷開一組電阻再探測X電容的殘留電壓。


    這是很多新手會犯的一個錯誤,修正只能重新改PCBLayout,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問題。


    安規申請認證通常會有一個系列,比如說24W申請一個系列,其中蘊含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。


    多根飛線直徑計算參考如下表格:


    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/8A和20V/2A使用的線材是不一樣的。


    參考如下表格:


    5.電路調試,OCP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。


    6.電路設計,散熱片引腳的孔做成長方形橢圓形(經驗值:2*1mm),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。


    7.電路調試,異常探測時,輸出電壓或OVP設計要小于60Vac(Vpk)/42.4Vdc(Vrms),這是安規要求。


    新手比較容易忽略,所以申請認證的產品一定要做OVP探測,抓輸出瞬間波形。


    8.電路設計,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。


    9.電路調試,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。這一點很緊要,我之前常常碰到這個問題,產線老化后探測紋波會變高,現象是環路震蕩。


    10.電路調試,二極管并聯時,應當探測一顆二極管故障開路時,萌生的異常(包括TO-220里的兩顆二極管)。小公司一般都不會做這個動作的,一款優秀的產品是要經得起任何考驗的。


    11.電路設計,如果PCB空間充裕,請設計成通殺所有安規標準,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PCBLayout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。


    12.電路設計,ESD設計成接觸8KV/空氣15KV標準,減少后續整改次數。


    像飛利浦這樣的客戶對ESD要求非常嚴的,聽說富士康的還需要達到20KV,哪天有這種客戶要求,你又得忙一段時間了。


    13.電路設計,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。


    14.電路設計,設計共用變壓器需考慮到使用最大輸出電壓時的VCC電壓,低溫時VCC有略微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。


    15.電路調試,Rcs與Ccs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,那就沒有效果了還是會誤判;如果設長了,真正的過流來了起不到保護的作用。


    Rcs與Ccs的RC值不可超過1NS的Delay,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1nS的Delay約等于1;


    K對100PF,也等于100R對102PF。


    16.畫小板時,在小板引腳的90度拐角處增加一個圓形鉆孔,方便組裝。如圖:


    實物圖


    實際組裝圖


    這樣做可以使小板與PCB大板之間緊密貼合,不會有浮高現象。


    17.電路設計,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。


    18.電路調試,15W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,容易失效造成炸機。


    19.電路調試,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。


    之前是犯了這個很低級的錯誤,14.5V輸出用16V耐壓電容,量產有1%的電容失效不良。


    20.電路設計,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。


    21.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(理由: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)。


    令人煩惱的就是供應商做手腳,導致一整批試產的產品過不了六級能效,原由就是肖特基內部晶元用小導致。


    22.電路設計,Snubber電容,因為有異音問題,優先使用Mylar電容,這是解決異音的辦法之一。


    23.電路設計,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IC和MOSFET損壞。


    電路圖


    24.電路設計,高壓大電容并一顆103P瓷片電容位置,理由:對輻射30-60MHz都有一定的作用。空間準許的話,可以給PCBLayout留一個位置,方便EMI整改。


    25.在進行EMS項目探測時,需探測生產品的最大程序,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,做到心中有數。


    26.電路設計,異常探測時,短路開路某個元件如果還有輸出電壓則要進行LPS探測,過流點不能超過8A(超過8A是不能申請LPS)。


    27.安規開殼樣機,所有可選插件元件要裝上供拍照用,L、N線和DC線與PCB要點白膠固定。


    這個是常常犯的一個毛病,常常一股勁的把樣品送到第三方機構,后面來來回回改來改去的。


    28.電路調試,冷機時PSR需1.15倍電流能開機,SSR需1.3倍電流能開機,避免老化后啟動不良。PSR今朝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。


    29.電路設計,請留意使用的Y電容總容量,不能超過222P,因為有漏電流的影響。針對不同安規,漏電流要求也不一樣,在設計時需特別注意。


    30.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,如下左圖為正常,右圖為飽和。


    變壓器的磁飽和一定要確認,重中之重,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。

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