开关电源设计的一般注意事项

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设计开关电源应注意些什么

设计开关电源应注意些什么

把储能滤波电容器进行充电的时间全部拼凑在一起时,储能滤波电容器按正弦曲线进行充电的电压波形。

储能滤波电容器充满电后,由于整流二极管的作用,它不可能向变压器的次级线圈放电,因此,T6以后的正弦曲线不可能再继续发生。

在实际应用中,储能滤波电容器不可能刚好用6个工作周期就可以把电压被充电到最大值,一般都要经过好十几个周期后,储能滤波电容器两端的电压才能被充电到最大值。

例如:设变压器次级线圈的电感量为10微亨,储能滤波电容的容量为1000微法,由此可求得:ω = 10000,或F = 1592Hz,T = 628微秒,四分之一周期为157微秒;设开关电源的工作频率为40kHz,D = 0.5,由此可求得,T = 2 5微秒,半个周期为12.5微秒;最后我们可以求得,需要经过12.5 6个工作周期,即314微秒后,储能滤波电容才能充满电。

由于负载电流会对储能滤波电容充电产生分流,使电容充电速度变慢;另外,反激式开关电源的占空比一般都小于0.5,会使变压器次级线圈输出电流产生断流,如果把这些因素全部都考虑进去,储能滤波电容充满电所需要的时间要比上面计算结果大好几倍。

另外,反激式开关电源的占空比是根据输出电压的高低不断地改变的。

在进行开关电源电路设计的时候,一定要注意,开关电源在输入电源刚接通时候,由于开关电源刚开始工作的时候,储能滤波电容器刚开始充电,电路会产生过渡过程;在输入电源刚接通的瞬间,储能滤波电容器两端的电压很低,输出电压也很低,通过取样控制电路的作用,可能会使工作开关的占空比很大,从而会使变压器铁心饱和,电源开关管过流或过压而损坏。

电容器进行充电时电压上升率会降低,同时在开关接通期间,因电容器要向负载放电,电容器两端的电压也会下降。

储能滤波电容进行充电时,电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化,而储能滤波电容进行放电时,电容两端的电压是按指数曲线的速率变化。

当开关接通时,由于变压器次级线圈输出电压极性相反使整流二极管反偏截止,储能滤波电容开始对负载放电。

反激式开关电源(flyback)环路设计基础

反激式开关电源(flyback)环路设计基础

反激式开关电源(flyback)是一种常见的电源结构,广泛应用于电子设备中。

它具有结构简单、成本低廉、效率高等优点,在消费电子、工业控制和通信设备等领域被广泛应用。

本文旨在介绍反激式开关电源环路设计的基础知识,包括工作原理、设计步骤和注意事项。

一、反激式开关电源的工作原理1.1 反激式开关电源的基本结构反激式开关电源由输入滤波器、整流桥、高频变压器、功率开关器件、输出整流滤波器、控制电路等组成。

其中,高频变压器是反激式开关电源的关键部件,通过变压器实现输入电压的隔离和变换,功率开关器件则控制变压器的工作状态,实现电源的调节和稳定输出。

1.2 反激式开关电源的工作原理反激式开关电源通过功率开关器件周期性地将输入电压斩波,将输入电能存储在变压器的磁场中,然后再将其转换为输出电压。

在工作周期的后半段,存储的能量释放到输出负载上,从而实现对输出电压的调节。

通过控制功率开关器件的导通时间和断态时间,可以实现对输出电压的调节和稳定。

二、反激式开关电源环路设计的基础知识2.1 反激式开关电源的设计步骤(1)确定电源的输入输出参数:包括输入电压范围、输出电压、输出电流、负载调整范围等;(2)选择功率开关器件和高频变压器:根据电源的输入输出参数和工作频率选择合适的功率开关器件和高频变压器;(3)设计反激式开关电源的控制电路:根据所选的功率开关器件和高频变压器设计相应的控制电路,包括PWM控制电路、电源启动电路等;(4)设计输入输出滤波器和保护电路:设计输入输出滤波器,保证电源的输入输出稳定和干净,设计过压、过流、过温等保护电路,保证电源的安全稳定工作。

2.2 反激式开关电源环路设计的注意事项(1)磁性元件的设计:高频变压器和输出感应元件的设计是整个反激式开关电源设计的关键,应合理设计磁芯、线圈匝数等参数,保证磁性元件承载功率、效率和体积的平衡;(2)功率开关器件的选择和驱动:应选择合适的功率开关器件,并设计合理的驱动电路,保证功率开关器件的可靠工作和转换效率;(3)控制电路的设计:应根据功率开关器件的工作特性和工作频率设计合适的PWM控制电路和反馈控制电路,保证电源的稳定可调;(4)输入输出滤波器和保护电路的设计:应合理设计输入输出滤波器和保护电路,保证电源的输入输出稳定和安全可靠。

开关电源pcb设计规则

开关电源pcb设计规则

开关电源pcb设计规则
开关电源PCB设计规则是指在设计开关电源电路时,需要遵循的一些规则和原则,以确保PCB设计的质量和稳定性。

以下是一些常见的开关电源PCB设计规则:
1. 安全间距:为了防止电弧和机械故障,需要保持适当的安全间距。

例如,在高压和低压之间应保持足够的安全间距,通常为3mm 以上。

2. 分隔高低压:高压和低压部分的电路应该分隔开来,以避免高压对低压电路的干扰。

3. 接地:必须正确接地,以避免地面噪声和回路问题。

所有接地点都应连接到一个共同的接地平面或接地线。

4. 降噪和去耦电容:在电源输入处和电源输出处应添加合适的降噪和去耦电容,以提供稳定的电源和降低噪声。

5. 温度管理:考虑到开关电源的热量产生,需要设计散热器和散热路径,确保电路稳定运行并具有良好的散热性能。

6. 信号完整性:保持信号线的最短和最直接路径,以减少信号延迟和互相干扰。

7. 过流保护:设计过流保护电路,以避免电路过载和损坏。

8. PCB层序:根据电路的复杂性和特定要求,设计适当的PCB层序,以提供良好的屏蔽和隔离效果。

9. 元件布局:考虑到电路的稳定性和散热问题,合理布置元件,避免集中热源和元件之间的干扰。

10. 绝缘:在高压部分和低压部分需要做绝缘处理,以确保安全。

这些规则只是一些常见的指导原则,具体的规则和要求还取决于具体的开关电源设计和应用场景。

在设计时,还需要根据具体情况做出适当的调整和优化。

开关电源的pcb设计规范

开关电源的pcb设计规范

开关电源的PCB设计规范在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析:一、从原理图到PCB的设计流程建立元件参数->输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计->复查->CAM输出.二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些.最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil. 焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损.当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开.三、元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响.例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法.每一个开关电源都有四个电流回路: 1. 电源开关交流回路2. 输出整流交流回路3. 输入信号源电流回路4. 输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量.所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去.电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流,这些电流中谐波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为50ns.这两个回路最容易产生电磁干扰,因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路,每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置,调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短.建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似,最佳设计流程如下:·放置变压器·设计电源开关电流回路·设计输出整流器电流回路·连接到交流电源电路的控制电路·设计输入电流源回路和输入滤波器设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:1 首先要考虑PCB尺寸大小.PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小则散热不好,且邻近线条易受干扰.电路板的最佳形状矩形,长宽比为3:2或4:3,位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm.2 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集.3 以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局.元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接, 去耦电容尽量靠近器件的VCC.4 在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数.一般电路应尽可能使元器件平行排列.这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产.5 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向.6 布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起.7 尽可能地减小环路面积,以抑制开关电源的辐射干扰.四、布线开关电源中包含有高频信号,PCB上任何印制线都可以起到天线的作用,印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗,从而影响频率响应.即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题甚至再次辐射出干扰信号.因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽,这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近.印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比,而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比.长度反映出印制线响应的波长,长度越长,印制线能发送和接收电磁波的频率越低,它就能辐射出更多的射频能量.根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻. 同时、使电源线、地线的走向和电流的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力.接地是开关电源四个电流回路的底层支路,作为电路的公共参考点起着很重要的作用,它是控制干扰的重要方法.因此,在布局中应仔细考虑接地线的放置,将各种接地混合会造成电源工作不稳定.在地线设计中应注意以下几点:1. 正确选择单点接地通常,滤波电容公共端应是其它的接地点耦合到大电流的交流地的唯一连接点,同一级电路的接地点应尽量靠近,并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上,主要是考虑电路各部分回流到地的电流是变化的,因实际流过的线路的阻抗会导致电路各部分地电位的变化而引入干扰.在本开关电源中,它的布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而采用一点接地,即将电源开关电流回路中的几个器件的地线都连到接地脚上,输出整流器电流回路的几个器件的地线也同样接到相应的滤波电容的接地脚上,这样电源工作较稳定,不易自激.做不到单点时,在共地处接两二极管或一小电阻,其实接在比较集中的一块铜箔处就可以.2. 尽量加粗接地线若接地线很细,接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏,因此要确保每一个大电流的接地端采用尽量短而宽的印制线,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,如有可能,接地线的宽度应大于3mm,也可用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用.进行全局布线的时候,还须遵循以下原则:1.布线方向:从焊接面看,元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致,因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测,故这样做便于生产中的检查,调试及检修注:指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前提下.2.设计布线图时走线尽量少拐弯,印刷弧上的线宽不要突变,导线拐角应≥90度,力求线条简单明了.3.印刷电路中不允许有交叉电路,对于可能交叉的线条,可以用“钻”、“绕”两种办法解决.即让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去,或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去,在特殊情况下如何电路很复杂,为简化设计也允许用导线跨接,解决交叉电路问题.因采用单面板,直插元件位于top面,表贴器件位于bottom 面,所以在布局的时候直插器件可与表贴器件交叠,但要避免焊盘重叠. 3.输入地与输出地本开关电源中为低压的DC-DC,欲将输出电压反馈回变压器的初级,两边的电路应有共同的参考地,所以在对两边的地线分别铺铜之后,还要连接在一起,形成共同的地.五、检查布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔、贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求. 电源线和地线的宽度是否合适,在PCB中是否还有能让地线加宽的地方.注意:有些错误可以忽略,例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外,检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后,都要重新覆铜一次.六、复查根据“PCB检查表”,内容包括设计规则,层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置,还要重点复查器件布局的合理性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等.七、设计输出输出光绘文件的注意事项:a. 需要输出的层有布线层底层、丝印层包括顶层丝印、底层丝印、阻焊层底层阻焊、钻孔层底层,另外还要生成钻孔文件NC Drillb. 设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层底层和丝印层的Outline、Text、Linec. 在设置每层的Layer时,将Board Outline选上,设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层底层和丝印层的Outline、Text、Line.d. 生成钻孔文件时,使用PowerPCB的缺省设置,不要作任何改.。

48V50A开关电源整流模块主电路设计

48V50A开关电源整流模块主电路设计

48V50A开关电源整流模块主电路设计一、需求分析开关电源整流模块主要用于将交流电转换为稳定的直流电,常见于多种电子设备中。

根据需求分析,主要要求如下:1.输入电压:48VAC2.输出电流:50ADC3.稳定性:输出电流应具有稳定性,能在一定范围内保持稳定4.效率:输出电流的转换效率应较高1.输入滤波器首先在输入端设计一个滤波器,用于滤除输入电源中的高频干扰和杂波。

可以采用LC滤波器或者C型滤波器。

2.整流桥在滤波器的后面设计一个整流桥,将交流电转换为脉冲电,可以采用非控整流桥,如全型桥。

3.输入电容在整流桥的输出端并联一个电容,用于平衡负载,减小输出脉动,提高稳定性。

4.控制器在输出端设计一个控制器,用于控制输出电流的稳定性和保护电路的功能。

可以采用电压反馈控制器或者电流反馈控制器。

5.输出电感在控制器的后面设计一个输出电感,用于平滑输出电流,减小输出脉动。

同时也可以起到保护负载的作用。

6.输出滤波器在输出电感的后面设计一个滤波器,用于滤除输出电流中的高频干扰和杂波。

可以采用LC滤波器或者L型滤波器。

7.输出电容在滤波器的输出端并联一个电容,用于存储电能,提高输出电流的稳定性。

8.保护电路在整个主电路中添加保护电路,用于过载保护、过压保护、过流保护等。

可以采用过载保护熔断器、过压保护二极管、过流保护电阻等。

三、其他注意事项1.选用合适的元器件:根据输入输出电流要求,选用合适的电容、电阻、电感等元器件,以及整流桥、保护二极管等。

2.散热设计:考虑整流模块在工作时会发热,需要设计合理的散热系统,如散热片或风扇等。

3.PCB布局和走线:根据电路原理图设计合理的PCB布局和走线,减小电路的电磁干扰,提高电路的可靠性。

4.EMC设计:考虑整流模块的EMC设计,采取合适的屏蔽措施,减小电磁辐射和抗干扰能力。

以上是一种基本的开关电源整流模块主电路设计思路,根据实际需求可以进行相应的修改和完善。

在设计过程中,需要根据具体的技术要求、成本预算和可行性来确定最终的设计方案。

开关电源半桥电路原理及注意事项

开关电源半桥电路原理及注意事项

开关电源半桥电路原理及注意事项开关电源半桥电路原理及注意事项我们先来了解一下半桥电路的基本拓扑:上图半桥电路的基本拓扑电路图。

电容器C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥,桥的对角线接变压器T1的原边绕组,故称半桥变换器。

如果此时C1=C2,那么当某一开关管导通时,绕组上的电压只有电源电压的一半。

半桥电路工作原理:Q1开通,Q2关断,此时变压器两端所加的电压为母线电压的一半,同时能量由原边向副边传递。

Q1关断,Q2关断,此时变压器副边两个绕组由于整流二极管两个管子同时续流而处于短路状态,原边绕组也相当于短路状态。

Q1关断,Q2开通。

此时变压器两端所加的电压也基本上是母线电压的一半,同时能量由原边向副边传递。

副边两个二极管完成换流。

半桥电路中应该注意的几点问题:1、偏磁问题原因:由于两个电容连接点A的电位是随Q1、Q2导通情况而浮动的,所以能够自动的平衡每个晶体管开关的伏秒值,当浮动不满足要求时,假设Q1、Q2具有不同的开关特性,即在相同的基极脉冲宽度t=t1下,Q1关断较慢,Q2关断较快,则对B点的电压就会有影响,就会有有灰色面积中A1、A2的不平衡伏秒值,原因就是Q1关断延迟。

如果要这种不平衡的波形驱动变压器,将会发生偏磁现象,致使铁心饱和并产生过大的晶体管集电极电流,从而降低了变换器的效率,使晶体管失控,甚至烧毁。

在变压器原边串联一个电容的工作波形图解决办法:在变压器原边线圈中加一个串联电容C3,则与不平衡的伏秒值成正比的直流偏压将被次电容滤掉,这样在晶体管导通期间,就会平衡电压的伏秒值,达到消除偏磁的目的。

用作桥臂的两个电容选用问题:从半桥电路结构上看,选用桥臂上的两个电容C1、C2时需要考虑电容的均压问题,尽量选用C1=C2的电容,那么当某一开关管导通时,绕组上的电压只有电源电压的一半,达到均压效果,一般情况下,还要在两个电容两端各并联一个电阻(原理图中的R1和R2)并且R1=R2进一步满足要求,此时在选择阻值和功率时需要注意降额。

开关电源接线方法

开关电源接线方法

开关电源接线方法开关电源是电子设备中常见的一种电源供应方式,它具有输入电压范围广、输出电压稳定等优点,因此在各种电子设备中得到广泛应用。

在实际使用中,正确的接线方法不仅可以确保设备正常工作,还可以提高设备的安全性。

下面将介绍开关电源的接线方法及注意事项。

一、接线前的准备工作。

在进行开关电源的接线工作之前,首先需要做好准备工作。

首先要确认所使用的开关电源的参数,包括输入电压范围、输出电压、输出电流等。

其次要准备好所需的工具,如螺丝刀、绝缘剥线钳等。

接下来要对接线环境进行检查,确保接线环境干燥、通风良好,并且要确保电源已经断开。

二、接线方法。

1. 接地线的接线方法。

在接线过程中,接地线的接线是非常重要的一步。

一般来说,接地线的颜色为黄绿色,接地线的接线方法是将接地线连接到设备的金属外壳上,以确保设备在发生漏电时能够及时将漏电电流导入地线,保障人身安全。

2. 输入电源线的接线方法。

接地线接好后,接下来就是输入电源线的接线。

输入电源线一般为蓝色或棕色,其中蓝色为零线,棕色为火线。

在接线时,需要将蓝色线连接到电源端的零线接口上,将棕色线连接到火线接口上。

接线时要确保接线牢固,不得出现松动现象。

3. 输出电源线的接线方法。

输出电源线的接线方法与输入电源线类似,需要根据线的颜色进行正确的连接。

一般来说,输出电源线中黄色为+V,蓝色为-V。

在接线时,需要将黄色线连接到正极接口上,将蓝色线连接到负极接口上。

同样,接线时要注意牢固连接,避免出现松动现象。

三、注意事项。

1. 接线时要确保设备处于断电状态,以免发生触电事故。

2. 在接线过程中要注意线的颜色,确保按照正确的颜色进行连接。

3. 接线后要进行线路测试,确保线路连接正确,电压稳定。

4. 在使用过程中要定期检查线路连接情况,确保线路连接牢固。

总结。

正确的开关电源接线方法可以确保设备的正常使用,同时也能提高设备的安全性。

在进行接线时,要做好充分的准备工作,按照正确的接线方法进行操作,并且要注意接线过程中的安全问题。

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试开关电源是一种用于电子设备的电源供应,其具有高效率、稳定性和可调性等优点。

设计和调试开关电源时,需要注意一些重要要点。

一、开关电源设计要点:1.选择适当的拓扑结构:开关电源的拓扑结构有多种,如降压型、升压型、升降压型等。

要根据设备的功率需求和使用环境来选择合适的拓扑结构。

2.选择合适的功率器件:开关电源的功率器件主要包括开关管、二极管和变压器等。

需要选择具备合适功率和工作频率范围的器件,并且要考虑其可靠性和成本。

3.控制和保护电路设计:开关电源需要有稳定的控制和保护功能,如输出电压、电流的监测和调节,过载、过压、短路等故障的保护。

需要设计相应的反馈和控制电路,保证开关电源的可靠工作。

4.选择合适的滤波电路:开关电源在工作过程中会产生较大的开关干扰,需要采取合适的滤波措施,减小开关干扰对其他电子设备的影响。

5.选择合适的输出电容:开关电源的输出端需要连接电容进行滤波,以减小输出纹波。

应选择适当容量和质量的电容,保证输出电压稳定。

6.保证开关电源的安全性:开关电源设计时需要考虑一些安全因素,如避免触电危险、瞬态过电压保护等,保证电源的安全可靠性。

7.合理布局和散热设计:开关电源的布局设计要合理,器件的热量要及时散热,避免温度过高对电源稳定性的影响。

二、开关电源调试要点:1.确认电源输入输出参数:在开关电源调试之前,首先要明确电源的输入和输出参数,如输入电压范围、输出电压和电流等,以便调试和验证工作的正确性。

2.建立逐步调试的过程:开关电源调试时可以采用逐步调试的方法,即先调试一部分功能,然后逐渐增加其他功能的调试。

这样可以避免在调试过程中出现一些难以排查的问题。

3.注意开关电源的保护功能:在调试的过程中,要注意开关电源的保护功能是否正常,如过载、过压、短路等故障保护功能是否有效。

可以通过人工模拟故障情况进行测试。

4.确保开关电源的稳定性:开关电源在调试过程中需要保证输出电压和电流的稳定性。

开关电源类产品设计的安全规范

开关电源类产品设计的安全规范

开关电源类产品设计的安全规范
可以包括以下几个方面:
1. 电源适配器外壳:外壳应该具备防火、耐高温、耐磨损等性能,并符合相关安全认证标准。

2. 输入端和输出端的隔离:为了防止电源适配器输入和输出电流相互影响,必须在两者之间建立有效的隔离,例如使用绝缘材料等。

3. 过压保护和过流保护:开关电源应该具备过压保护和过流保护功能,以确保在异常电压或电流情况下能够自动切断电源,保护用户设备的安全。

4. 短路保护:开关电源应该具有短路保护功能,以避免电流过大导致设备损坏或火灾等事故的发生。

5. 静电保护:开关电源应该具备静电保护功能,以防止静电对电源和用户设备的伤害。

6. 过热保护:开关电源应该具备过热保护功能,即在温度超过一定限制时能够自动切断电源,以避免设备过热引发火灾等危险。

7. 外壳接地:开关电源的外壳应该接地,以防止漏电等问题。

8. 符合相关认证标准:开关电源应该符合相关的安全认证标准,如CE认证、UL认证等,以确保产品的安全性。

总之,安全规范是开关电源类产品设计中非常重要的一部分,可以保证产品的使用安全和可靠性。

不同地区和国家可能会有略微不同的要求和标准,设计师需要熟悉并遵守相应的规定。

负电压反激开关电源设计

负电压反激开关电源设计

负电压反激开关电源设计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:负电压反激开关电源设计是一种常用的电源设计方案,适用于需要负电压输出的电子设备,比如一些特定的传感器、仪器仪表、通信设备等。

本文将介绍负电压反激开关电源设计的基本原理、设计步骤和注意事项,希望可以帮助读者更好地理解和应用这种电源设计方案。

一、基本原理负电压反激开关电源设计的基本原理是通过控制开关管的导通和截止,实现输入电压到输出电压的变换。

其基本结构如下图所示:在这个结构中,输入电压经过整流滤波得到直流电压Vin,接着经过MOSFET和变压器T的控制,变换成高频交流电压,再通过二次整流滤波得到输出电压Vout。

由于变压器的极性反转,所以输出电压是负的。

二、设计步骤1. 确定输出电压和输出电流要求:首先需要确定设备所需的输出电压和输出电流,这将决定整个电源设计的参数。

2. 选择开关管和变压器:根据输出电压和输出电流的要求,选择合适的开关管和变压器,确保其工作在正常范围内。

3. 设计控制电路:设计开关管的驱动电路和控制电路,保证其能够正常地进行导通和截止,实现电压变换。

4. 设计反馈电路:设计反馈电路控制输出电压稳定在设定值,主要包括误差放大器和脉宽调制器。

5. 进行仿真和调试:利用仿真软件对整个电路进行仿真验证,确保电路的性能符合要求。

然后进行实际调试,逐步优化电路性能。

6. 进行稳定性测试:完成电路设计后,需要进行稳定性测试,确保电路在各种工况下能够稳定输出负电压。

三、注意事项1. 电路的布局应合理:开关电源中存在较大的高频噪声,需要注意电路的布局,尽量减少信号线的长度,降低电磁干扰。

2. 开关管的选择要注意:选择合适的开关管,能够承受电压和电流的要求,并且具有低导通电阻和快速开关速度。

3. 变压器的设计要合理:变压器是整个反激电源的重要部分,需要考虑到绕组的匝数、线径等参数,确保在工作频率下具有合适的电感和耦合度。

4. 输出滤波电路的设计要充分考虑:对于负电压输出,需要特别注意输出滤波电路的设计,保证输出电压的纹波和噪声较小。

开关电源设计的一般注意事项

开关电源设计的一般注意事项

开关电源设计的一般注意事项1、布局:【1】脉冲电压连线尽可能短;【2】其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管连接线.脉冲电流环路尽可能小;【3】如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负.输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器;【4】电路中X电容要尽量接近开关电源输入端;【6】输入线应避免与其他电路平行,应避开。

Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端;【7】共摸电感应与变压器保持一定距离,以避免磁偶合,如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽,以上几项对开关电源的EMC性能影响较大;【8】输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,可影响电源输出纹波指标;【9】两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容. 发热器件要和电解电容保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口;【10】控制部分要注意:高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路,在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路,特别是电流控制型电路,处理不好易出现一些想不到的意外,其中有一些技巧,现以3843电路举例见图(1)图一效果要好于图二,图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺,由于干扰限流点比设计值偏低,图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路;【11】开关管驱动电阻要靠近开关管,可提高开关管工作可靠性,这和功率MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关;【12】关于反激电源的占空比,原则上反激电源的最大占空比应该小于0.5,否则环路不容易补偿。

3、线间距:随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高,一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题,完全能够满足大多数应用场合。

考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺,一般双面板最小线间距设为0.3mm,单面板最小线间距设为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,最小间距设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象,这样大多数制板厂都能够很轻松满足生产要求,并可以把成品率控制得非常高,亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本。

开关电源类产品设计的安全规范

开关电源类产品设计的安全规范

开关电源类产品设计的安全规范
主要包括以下几个方面:
1. 电气安全:开关电源应满足电气安全要求,包括额定电压、额定电流、绝缘电阻、接线等方面的要求。

产品应具备过电压保护、过载保护、短路保护等功能,并能及时断开电路避免引起火灾、触电等安全问题。

2. 材料安全:开关电源的外壳、绝缘材料、导线等材料应符合环保要求,不得使用有害物质和易燃材料。

在设计和制造过程中应遵守相关环保法规,确保产品无毒、无害、无辐射。

3. 温度安全:开关电源在工作时会产生一定的热量,产品设计应合理布局散热部件,确保电源温度不超过安全范围,避免因温度过高引发火灾、烧坏电路等安全问题。

4. 防护安全:开关电源应具备适当的防护措施,如过压保护、过流保护、过热保护等功能。

产品外壳应具备防水、防尘、防护击等功能,避免引发触电、触碰引发人身伤害。

5. 标识和警示标识:开关电源应标明产品名称、型号、额定电压、额定电流、制造商信息等,并在明显位置设立警示标识,如高压警示、使用注意事项等,提醒用户正确使用和维护产品。

6. 产品测试和认证:开关电源应通过相关的安全测试和认证,如CE认证、UL认证等。

在设计和生产过程中,应按照相关的标准和规范进行测试和评估,确保产品符合安全要求。

以上是开关电源类产品设计的安全规范的一些主要内容,设计师在设计过程中应充分考虑这些因素,确保产品的安全性和可靠性。

具体的规范可以根据不同地区和国家的法律法规进行参考和遵守。

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试开关电源是一种将电能转换为特定电压、电流和频率的电力转换装置,具有高效率、体积小、重量轻等优点,广泛应用于各种电子设备中。

开关电源的设计和调试是开发电子产品的重要环节,下面将重点介绍开关电源电路设计要点以及调试方法。

一、开关电源电路设计要点1.选用适当的拓扑结构:开关电源的拓扑结构包括开关正激式(buck)、开关反激式(flyback)、开关共激式(forward)等。

在选择拓扑结构时需要考虑输入电压范围、输出电压需求、功率密度要求、成本等因素。

不同拓扑结构有不同的工作原理和电路参数设计要求,设计时需要综合考虑各种因素才能确定最合适的拓扑结构。

2.合理选择功率元件和元器件:功率元件是开关电源中最关键的部件,直接影响开关电源的效率和可靠性。

常见的功率元件包括MOSFET、IGBT、二极管等。

在选择功率元件时需要考虑电压和电流的要求,以及功率元件的损耗和热散。

此外,还需要合理选择其他元器件,如电感、电容、变压器等,以满足开关电源的稳定性和工作要求。

3.设计稳压控制回路:开关电源的稳压控制回路起到控制输出电压稳定的作用。

常见的稳压控制回路有电压模式控制和电流模式控制。

在设计稳压控制回路时需要考虑输出电压波动范围、响应速度、幅值准确性、稳定性等因素,并根据具体需求选择合适的控制模式和电路结构。

4.进行开关频率和PWM信号设计:开关频率和PWM信号的设计直接影响开关电源的转换效率和输出波形质量。

一般来说,较高的开关频率可以减小电感器件和滤波器的体积,但会增加功率元件开关损耗;较低的开关频率可以降低功率元件开关损耗,但会增加电感器件和滤波器的体积。

同时,PWM信号的设计要考虑到占空比的合理选择、工作频率的稳定性等因素。

5.安全保护和电磁兼容设计:开关电源需要考虑到安全保护和电磁兼容的设计要求。

常见的安全保护设计有过载保护、过温保护、短路保护等,以保证开关电源的正常工作和安全可靠。

电磁兼容设计包括滤波器设计、接地设计等,以减小开关电源对周围电子设备的干扰和抗干扰能力。

开关电源说明书范文

开关电源说明书范文

开关电源说明书范文一、产品概述开关电源是一种将交流电转换为直流电的装置,广泛应用于各种电子设备中。

本产品为小型开关电源,具有体积小、效率高、稳定性好等特点,适用于家庭、办公室和工业领域等使用。

二、产品特点1.高效能:采用高效率的开关电源方案,能够将电能转换为有效功率,避免能量的浪费。

2.稳定性好:配备专业的电压稳定控制装置,能够保证输出电压的稳定性,避免因电压波动而对设备造成影响。

3.短路保护:当输出短路时,开关电源会自动断开输出,避免因短路而损坏设备。

4.过载保护:当负载超过额定功率时,开关电源会自动断开输出,避免因过载而损坏设备。

三、产品规格1.输入电压:AC100-240V,适用于全球范围内的电源标准。

2.输出电压:DC5V,具体输出电压可根据需要进行调整。

3.输出电流:最大输出电流为2A,具体输出电流可根据需要进行调整。

4.工作温度:0-40℃,在此温度范围内工作可保证电源的稳定性和耐久性。

5.外壳材料:采用阻燃塑料外壳,具有良好的防火性能。

四、使用方法1.将开关电源插头插入电源插座中,确保电源稳定。

2.连接需要供电的设备,将开关电源的输出端插入设备的电源接口。

3.打开开关电源,此时指示灯会亮起,表示电源开启。

4.使用过程中,如有短路或过载情况,开关电源会自动断开输出,此时应检查设备是否正常。

5.使用完毕后,应先关闭开关电源,再将插头拔出电源插座。

五、注意事项1.在使用过程中,应避免潮湿、高温和强烈的振动环境,以免影响开关电源的性能和寿命。

2.请勿将开关电源放置在易燃、易爆材料附近,以免发生火灾或爆炸事故。

4.请勿将开关电源接入超过额定电压的电源中,以免损坏开关电源和供电设备。

5.请勿将开关电源长时间处于高功率负载下工作,以免因过载而损坏设备。

六、包装清单1.开关电源主机x12.电源线x13.使用说明书x1七、售后服务1.本产品提供一年质保期,以自购买日起计算。

开关电源设计注意事项

开关电源设计注意事项

开关电源设计注意事项《开关电源设计注意事项》开场引言:嘿,朋友!你要是觉得开关电源设计就是简单地把几个零件凑一块儿,那可就大错特错喽。

这就好比做菜,你以为把食材一股脑儿扔锅里就能做出美味佳肴吗?当然不是啦!开关电源设计里面可是有好多需要注意的地方,要是不注意,做出来的电源可能就会像个调皮捣蛋的小鬼,时不时出点毛病,给你找点麻烦。

所以呢,今天咱们就好好聊聊开关电源设计的那些注意事项。

核心注意事项:一、“选好功率元件,根基要打牢”你知道吗?功率元件就像是盖房子的地基,要是没选好,这开关电源可就危险了。

功率元件的质量直接决定了电源的性能和稳定性。

如果用了质量不好的功率元件,就像是用了脆弱的砖头盖房子,房子很容易就塌了。

比如说,功率晶体管如果承受不了设计要求的电流和电压,那就会发热过度,就像人发烧了一样,然后可能就会被烧坏。

这样一来,整个开关电源也就没法正常工作了。

实际建议呢,在选择功率元件之前,一定要仔细查看元件的参数手册。

看看它的额定电流、电压、功率损耗等参数是不是符合你的设计要求。

别嫌麻烦,多找几家供应商对比对比。

可以去一些专业的电子元件网站或者论坛看看大家的评价,就像你买东西之前看评论一样,这样就能选到靠谱的功率元件啦。

二、“变压器可不能马虎”变压器在开关电源里可是个关键角色,它就像是一个神奇的能量转换站。

如果变压器设计或者选择不好,那电源的效率就会大打折扣。

想象一下,变压器就像是一个管道,电流从这个管道里通过,如果管道的大小不合适,或者内部结构有问题,电流就不能顺畅地通过,就像水流在堵塞的管道里一样。

比如说,变压器的匝数比如果计算错误,那么输出的电压就可能不符合要求。

那怎么办呢?在设计变压器的时候,要根据输入输出电压的要求,精确计算匝数比。

而且要考虑变压器的磁芯材料,不同的磁芯材料有不同的特性。

像铁氧体磁芯,它在高频下性能比较好,但是在低频下可能就不太行了。

所以要根据你的开关电源的工作频率来选择合适的磁芯材料。

反激式开关电源变压器设计

反激式开关电源变压器设计

反激式开关电源变压器设计一、设计原理反激式开关电源变压器基于开关电源的工作原理,利用开关元件(开关管或者MOS管)、变压器、滤波电容和反激电容等组成。

其基本原理为:输入交流电经过整流滤波得到直流电压,然后由开关元件进行开关控制,将直流电压通过变压器变换为所需的输出直流电压,最后通过滤波电容输出稳定的直流电压。

二、关键技术1.变压器设计:反激式开关电源变压器的设计是整个电源设计中最为关键的部分。

在设计变压器时,要考虑输出功率、输入电压范围、输出电压等参数。

通常采用环型铁芯、锥形铁芯或者斜式铁芯,以减小漏电感和磁性损耗,提高效率。

同时,在设计过程中还要考虑绕组的匝数、电流和绝缘等级等方面的因素。

2.开关元件选择:开关元件是实现能量转换和控制的关键部分。

常用的开关元件有开关管、MOS管等。

选择合适的开关元件需要综合考虑电源输出功率、开关频率、开关速度、导通压降以及温升等因素。

3.控制电路设计:控制电路主要负责控制开关元件的导通和关断。

常见的控制电路有单片机控制和集成电路控制两种。

单片机控制的优点是灵活性高、可编程性强,但需要额外增加单片机等硬件,造成成本增加;集成电路控制则更简单,但灵活性较差。

三、注意事项1.确保变压器设计合理:变压器设计要保证核心材料的选取合理,应该选择磁性能好、耐高温的材料。

此外,变压器的绕组要均匀绝缘,并合理设计匝数,以减小漏电感和损耗。

2.开关元件的选择要合适:开关元件选择要根据实际工作条件来确定,如输出功率、输入电压范围、输入电流等。

3.控制电路设计要稳定可靠:控制电路要设计稳定可靠,能够保证开关元件的正常工作。

如果选用单片机控制,还需考虑保护电路的设计,以避免过电流和过压等问题。

4.散热设计要合理:反激式开关电源在工作过程中会产生较多的热量,因此散热设计要合理。

可以采用散热片、散热风扇等降低温度。

总结:反激式开关电源变压器的设计涉及变压器设计、开关元件选择和控制电路设计等多个方面。

高频开关电源系统使用注意事项及常见故障处理

高频开关电源系统使用注意事项及常见故障处理
源故 障而 引发的事 故时有 发生 ,所 以 ,对直 流 电源 的 合理 配置备份 设备 。任何新 技术 、新设备 未经 充分验 可 靠性 、稳定性具 有很 高要求 。传统 的直 流 电源 多数 证和试 运行 ,绝 对不得进 入供 电系统 。要不 断提高 维 有机地 结合在 一起 ,通过计 算机管 理 ,有效地 解决 了 但 在使 用过程 中要注 意 几个 方面 ,以确 保使 用安 全 。 ( )高频开 关 电源 系统对 环境温 度要 求不 高 ,在 1 以往 直流 操 作电源 的缺 陷 。 变 电站配备 的智 能高频 开关 电源 系统 ,包括开 关
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l 应 尽量从 两个不 同的地 方 引入交 流输入 电源 ,并 且两 统 一 概 述 路 交流 电源具有 自动倒 换的功能 ,要 选用 可靠性 高的 使 吏 ,直 流 电源作 为继 电保 护 、 自动 装 智能化 、标准化高频开关 整流设备 。在实施过程 中 ,要 在 电力系统 中
采用 模块 置 、控 制操 作 回路 、灯光 音响信 号及事 故 照明等 电源 以可 靠性 、实 用性 为基本 原 则 ,宜 简 勿繁 ; 之 用 ,是发 电厂和 变 电站 比较重 要的设备 。因直流 电 化 、热插拔式结构以便于 更换 ; 实施集 中监控管理 ,并
注 意 采 用可控 硅整流 型 ,近 年来 ,许多直 流 电源厂家推 出 护技 术水平 ,采 用集 中维 护 、远 程遥信 、遥测 维护 等 事 要经 常分析 运行 参数 ,预 测故 障发 生的 时 间和 智能化 的 高频 开关 电源 ,这种 电源 系统 具有 体积 小 、 手 段 ; 部 位 ,做 好事 故预 想 ,发现 缺 陷及时 排除 。 重量轻 、效率高 、纹 波 系数 小 、动 态响应快 、控制 精 项 出 、N+1冗余等特 点。它将整流 智 能 高频 开关 电源 系统 设备 ,其 智 能化 程 度 高 , 度高 、模块可 叠加输 及 出 电路 、保护告 警 电路 及监控 系统 电池采 用免维护蓄 电池 ,虽然给我们带来 了许 多便 利 , 器 、调 压装 置、馈

低压开关电源的注意事项

低压开关电源的注意事项

低压开关电源的注意事项低压开关电源的注意事项有很多,以下是一些重要的注意事项:1. 安装位置:低压开关电源应安装在通风良好的位置,远离易燃物和湿气。

避免阳光直射,以防止过热。

2. 环境温度:确保低压开关电源的工作环境温度在规定的范围内。

如果环境温度过高,可能会影响电源的稳定性和寿命。

3. 输入电压:低压开关电源需要提供稳定的输入电压。

过高或过低的电压可能会损坏电源或导致输出电压不稳定。

4. 负载容量:在使用低压开关电源时,应注意负载的容量。

超过负载容量可能导致电源过载,甚至损坏电源或其他设备。

5. 输出电压和电流:在设置输出电压和电流时,应参考设备的要求,并确保电源的输出与设备的需求匹配。

6. 过载保护:许多低压开关电源都配备了过载保护功能。

当负载超过额定容量时,过载保护将自动断开电源输出,以保护电源和相关设备。

7. 温度保护:低压开关电源通常具有温度保护功能,当温度过高时会自动断开电源输出,以防止电源过热。

8. 电源选择:根据实际需求选择适合的低压开关电源。

考虑输入电压范围、输出功率、开关精度和其他功能的要求。

9. 维护和保养:定期检查低压开关电源的工作状态,并清洁电源和散热器。

如有损坏或故障,及时进行修理或更换。

10. 使用说明书:在安装和使用低压开关电源之前,阅读并理解使用说明书。

遵循操作指南,正确操作以确保电源的正常工作。

11. 防火防爆:低压开关电源应远离易燃气体、氧化性物质等,避免火灾和爆炸的风险。

12. 防雷电保护:在雷雨天气,应采取适当的防雷措施,例如使用合适的避雷器或接地装置。

13. 使用保护设备:在连接低压开关电源之前,应使用相应的保护设备,例如过压保护器、过流保护器等,以提高电源和设备的安全性。

开关电源基本原理与设计介绍培训讲义

开关电源基本原理与设计介绍培训讲义
开关电源利用周期性的开关操作来 控制电流和电压,实现高效的能量 转换。
元器件作用
关键元器件如开关管、变压器和滤 波电容等,发挥着关键的作用。
开关电源的分类和特点
1
按拓扑结构分类
如Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk等,每种结构都有其应用场景和特点。
2
按输出类型分类
如单输出、多输出、独立输出等,满足不同电子设备的需求。
样机制作
根据设计方案制作开关电源的样机并进行测试验证。
开关电源设计中的注意事项和常见问题
1 温度控制
2 EMC问题
高温对开关电源影响较大,需要合理设计散热与 温度控制。
开关电源会带来EMI等电磁兼容问题,需要采取 相应的电磁屏蔽措施。
3 电流稳定性
4 开关频率选择
开关电源的电流稳定性对于输出负载影响较大, 设计时需要注意。
开关电源由输入电源、开关 元件、控制电路和输出电路 组成。
开关电源具有高效率、小体 积、可调性强等特点,广泛 应用于电子设备中。
作为现代电子设备的重要组 成部分,了解开关电源的基 本概念和定义至关重要。
开关电源的工作原理
变换与滤波
开关电源通过变换和滤波技术实现 直流电源的转换和稳定输出。
周期性开关
3
特点与优势
高效性、稳定性、可调性强以及过载保护、短路保护等特点使其在各个领域得到 广ຫໍສະໝຸດ 应用。开关电源的设计流程和步骤
需求分析
根据具体应用需求,确定开关电源的性能指标和工 作条件。
PCB布局
合理设计电路板布局,考虑电磁兼容和热效应等因 素。
电路设计
选择合适的拓扑结构和元器件,进行电路设计和仿 真分析。
总结和展望
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开关电源设计的一般注意事项1、布局:【1】脉冲电压连线尽可能短;【2】其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管连接线.脉冲电流环路尽可能小;【3】如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负.输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器;【4】电路中X电容要尽量接近开关电源输入端;【6】输入线应避免与其他电路平行,应避开。

Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端;【7】共摸电感应与变压器保持一定距离,以避免磁偶合,如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽,以上几项对开关电源的EMC性能影响较大;【8】输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,可影响电源输出纹波指标;【9】两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容. 发热器件要和电解电容保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口;【10】控制部分要注意:高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路,在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路,特别是电流控制型电路,处理不好易出现一些想不到的意外,其中有一些技巧,现以3843电路举例见图(1)图一效果要好于图二,图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺,由于干扰限流点比设计值偏低,图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路;【11】开关管驱动电阻要靠近开关管,可提高开关管工作可靠性,这和功率MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关;【12】关于反激电源的占空比,原则上反激电源的最大占空比应该小于0.5,否则环路不容易补偿。

3、线间距:随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高,一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题,完全能够满足大多数应用场合。

考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺,一般双面板最小线间距设为0.3mm,单面板最小线间距设为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,最小间距设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象,这样大多数制板厂都能够很轻松满足生产要求,并可以把成品率控制得非常高,亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本。

最小线间距只适合信号控制电路和电压低于63V的低压电路,当线间电压大于该值时一般可按照500V/1mm经验值取线间距。

鉴于有一些相关标准对线间距有较明确的规定,则要严格按照标准执行,如交流入口端至熔断器端连线.某些电源对体积要求很高,如模块电源。

一般变压器输入侧线间距为1mm 实践证明是可行的.对交流输入,(隔离)直流输出的电源产品,比较严格的规定为安全间距要大于等于6mm,当然这由相关的标准及执行方法确定。

一般安全间距可由反馈光耦两侧距离作为参考,原则大于等于这个距离.也可在光耦下面印制板上开槽,使爬电距离加大以满足绝缘要求。

一般开关电源交流输入侧走线或板上元件距非绝缘的外壳、散热器间距要大于5mm,输出侧走线或器件距外壳或散热器间距要大于2mm,或严格按照安全规范执行。

常用方法:上文提到的线路板开槽的方法适用于一些间距不够的场合,顺便提一下,该法也常用来作为保护放电间隙,常见于电视机显象管尾板和电源交流输入处。

该法在模块电源中得到了广泛的应用,在灌封的条件下可获得很好的效果。

方法二:垫绝缘纸,可采用青壳纸、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等绝缘材料。

一般通用电源用青壳纸或聚脂膜垫在线路板于金属机壳间,这种材料有机械强度高,有有一定抗潮湿的能力。

聚四氟乙烯定向膜由于具有耐高温的特性在模块电源中得到广泛的应用。

在元件和周围导体间也可垫绝缘薄膜来提高绝缘抗电性能。

注意:某些器件绝缘被覆套不能用来作为绝缘介质而减小安全间距,如电解电容的外皮,在高温条件下,该外皮有可能受热收缩.大电解防爆槽前端要留出空间,以确保电解电容在非常情况时能无阻碍地泻压。

4、走线电流密度:现在多数电子线路采用绝缘板缚铜构成。

常用线路板铜皮厚度为35μm,走线可按照1A/mm经验值取电流密度值,具体计算可参见教科书。

为保证走线机械强度原则线宽应大于或等于0.3mm(其他非电源线路板可能最小线宽会小一些)。

铜皮厚度为70μm 线路板也常见于开关电源,那么电流密度可更高些。

补充一点,现常用线路板设计工具软件一般都有设计规范项,如线宽、线间距,旱盘过孔尺寸等参数都可以进行设定。

在设计线路板时,设计软件可自动按照规范执行,可节省许多时间,减少部分工作量,降低出错率。

一般对可靠性要求比较高的线路或布线线密度大可采用双面板。

其特点是成本适中,可靠性高,能满足大多数应用场合。

模块电源行列也有部分产品采用多层板,主要便于集成变压器电感等功率器件,优化接线、功率管散热等.具有工艺美观一致性好,变压器散热好的优点,但其缺点是成本较高,灵活性较差,仅适合于工业化大规模生产。

单面板,市场流通通用开关电源几乎都采用了单面线路板,其具有低成本的优势,在设计,及生产工艺上采取一些措施亦可确保其性能。

5、今天谈谈单面印制板设计的一些体会,由于单面板具有成本低廉,易于制造的特点,在开关电源线路中得到广泛应用,由于其只有一面缚铜,器件的电器连接,机械固定都要依靠那层铜皮,在处理时必须小心。

为保证良好的焊接机械结构性能,单面板焊盘应稍微大一些,以确保铜皮和基板的良好缚着力,而不至于受到震动时铜皮剥离、断脱.一般焊环宽度应大于0.3mm.焊盘孔直径应略大于器件引脚直径,但不宜过大,保证管脚与焊盘间由焊锡连接距离最短,盘孔大小以不妨碍正常查件为度,焊盘孔直径一般大于管脚直径0.1-0.2mm.多引脚器件为保证顺利查件,也可更大一些。

电气连线应尽量宽,原则宽度应大于焊盘直径,特殊情况应在连线于与焊盘交汇必须将线加宽(俗称生成泪滴),避免在某些条件线与焊盘断裂。

原则最小线宽应大于0.5mm.单面板上元器件应紧贴线路板.需要架空散热的器件,要在器件与线路板之间的管脚上加套管,可起到支撑器件和增加绝缘的双重作用,要最大限度减少或避免外力冲击对焊盘与管脚连接处造成的影响,增强焊接的牢固性。

线路板上重量较大的部件可增加支撑连接点,可加强与线路板间连接强度,如变压器,功率器件散热器。

单面板焊接面引脚在不影响与外壳间距的前题条件下,可留得长一些,其优点是可增加焊接部位的强度,加大焊接面积、有虚焊现象可即时发现.引脚长剪腿时,焊接部位受力较小.在台湾、日本常采用把器件引脚在焊接面弯成与线路板成45度角,然后再焊接的工艺,的其道理同上。

6、双面板焊盘由于孔已作金属化处理强度较高,焊环可比单面板小一些,焊盘孔孔径可比管脚直径略微大一些,因为在焊接过程中有利于焊锡溶液通过焊孔渗透到顶层焊盘,以增加焊接可靠性。

但是有一个弊端,如果孔过大,波峰焊时在射流锡冲击下部分器件可能上浮,产生一些缺陷。

大电流走线的处理,线宽可按照前帖处理,如宽度不够,一般可采用在走线上镀锡增加厚度进行解决,其方法有好多种(1),将走线设置成焊盘属性,这样在线路板制造时该走线不会被阻焊剂覆盖,热风整平时会被镀上锡。

(2),在布线处放置焊盘,将该焊盘设置成需要走线的形状,要注意把焊盘孔设置为零。

(3),在阻焊层放置线,此方法最灵活,但不是所有线路板生产商都会明白你的意图,需用文字说明.在阻焊层放置线的部位会不涂阻焊剂线路镀锡的几种方法如上,要注意的是,如果很宽的的走线全部镀上锡,在焊接以后,会粘接大量焊锡,并且分布很不均匀,影响美观.一般可采用细长条镀锡宽度在1~1.5mm,长度可根据线路来确定,镀锡部分间隔0.5~1mm,双面线路板为布局、走线提供了很大的选择性,可使布线更趋于合理.关于接地,功率地与信号地一定要分开,两个地可在滤波电容处汇合,以避免大脉冲电流通过信号地连线而导致出现不稳定的意外因素,信号控制回路尽量采用一点接地法,有一个技巧,尽量把非接地的走线放置在同一布线层,最后在另外一层铺地线.输出线一般先经过滤波电容处,再到负载,输入线也必须先通过电容,再到变压器,理论依据是让纹波电流都通过旅滤波电容。

电压反馈取样,为避免大电流通过走线的影响,反馈电压的取样点一定要放在电源输出最末梢,以提高整机负载效应指标。

走线从一个布线层变到另外一个布线层一般用过孔连通,不宜通过器件管脚焊盘实现,因为在插装器件时有可能破坏这种连接关系,还有在每1A电流通过时,至少应有2个过孔,过孔孔径原则要大于0.5mm,一般0.8mm可确保加工可靠性。

器件散热,在一些小功率电源中,线路板走线也可兼散热功能,其特点是走线尽量宽大,以增加散热面积,并不涂阻焊剂,有条件可均匀放置过孔,增强导热性能。

7、铝基板由其本身构造,具有以下特点:导热性能非常优良、单面缚铜、器件只能放置在缚铜面、不能开电器连线孔所以不能按照单面板那样放置跳线。

铝基板上一般都放置贴片器件,开关管,输出整流管通过基板把热量传导出去,热阻很低,可取得较高可靠性。

变压器采用平面贴片结构,也可通过基板散热,其温升比常规要低,同样规格变压器采用铝基板结构可得到较大的输出功率.铝基板跳线可以采用搭桥的方式处理.铝基板电源一般由由两块印制板组成,另外一块板放置控制电路,两块板之间通过物理连接合成一体。

由于铝基板优良的导热性,在小量手工焊接时比较困难,焊料冷却过快,容易出现问题现有一个简单实用的方法,将一个烫衣服的普通电熨斗(最好有调温功能),翻过来,熨烫面向上,固定好,温度调到150℃左右,把铝基板放在熨斗上面,加温一段时间,然后按照常规方法将元件贴上并焊接,熨斗温度以器件易于焊接为宜,太高有可能时器件损坏,甚至铝基板铜皮剥离,温度太低焊接效果不好,要灵活掌握。

8、开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,在下文中,非特别说明,均指隔离电源.隔离电源按照结构形式不同,可分为两大类:正激式和反激式.反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。

原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规反激式电源单管多,双管的不常见。

正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载,能量通过变压器直接传递。

按规格又可分为常规正激,包括单管正激,双管正激.半桥、桥式电路都属于正激电路。

正激和反激电路各有其特点,在设计电路的过程中为达到最优性价比,可以灵活运用.一般在小功率场合可选用反激式.稍微大一些可采用单管正激电路,中等功率可采用双管正激电路或半桥电路,低电压时采用推挽电路,与半桥工作状态相同.大功率输出,一般采用桥式电路,低压也可采用推挽电路。

反激式电源因其结构简单,省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在中小功率电源中得到广泛的应用.在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦,输出功率超过100瓦就没有优势,实现起来有难度.本人认为一般情况下是这样的,但也不能一概而论,PI公司的TOP芯片就可做到300瓦,有文章介绍反激电源可做到上千瓦,但没见过实物。

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