开关电源中的散热器接地方法分析

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电源散热解决方案

电源散热解决方案

电源散热解决方案一、引言电源散热是电子设备中一个重要的问题,特别是对于高功率电源来说。

过高的温度会导致电源工作不稳定,甚至损坏电源和周围的电路。

因此,为了保证电源的稳定工作和延长电源寿命,需要采取一定的散热措施。

二、问题分析电源散热问题主要源于电源内部功率元件的损耗产生的热量。

这些功率元件通常是晶体管、二极管或其他半导体器件,它们在工作过程中会产生大量的热量。

如果不及时有效地散热,温度将不断上升,从而影响电源的性能和可靠性。

三、解决方案为了解决电源散热问题,可以采取以下几种方案:1. 散热片散热片是一种常用的散热元件,它可以通过增大散热表面积来提高散热效果。

散热片通常采用铝或铜材料制成,具有良好的导热性能。

将散热片与电源功率元件直接接触,可以将热量快速传导到散热片上,然后通过散热片上的散热鳍片将热量散发到周围空气中。

2. 散热风扇散热风扇是另一种常用的散热元件,它通过产生气流来加速热量的散发。

散热风扇通常安装在散热片上,通过风扇的转动将周围空气吹过散热片,从而提高散热效果。

散热风扇可以根据电源功率元件的散热需求选择适当的转速和风量。

3. 散热管散热管是一种通过导热工质传递热量的散热元件。

散热管通常由铜或铝制成,内部充满了导热工质,如水或液态金属。

当电源功率元件产生热量时,散热管将热量迅速传递到散热管的另一端,然后通过散热鳍片将热量散发到周围空气中。

4. 散热胶垫散热胶垫是一种用于填充电源功率元件和散热片之间的空隙的材料。

散热胶垫具有良好的导热性能,可以提高热量的传导效率。

将散热胶垫放置在电源功率元件和散热片之间,可以填补空隙,减少热阻,提高散热效果。

5. 散热设计在电源的设计过程中,应该充分考虑散热问题。

合理布局电源功率元件和散热元件的位置,确保热量能够有效地传导和散发。

同时,还可以通过增加散热孔、优化散热鳍片的形状和数量等方式来提高散热效果。

四、实施步骤根据以上解决方案,可以按照以下步骤来实施电源散热解决方案:1. 确定电源功率元件的散热需求,包括功率、工作温度等参数。

开关电源散热设计

开关电源散热设计

开关电源散热设计第一篇:开关电源散热设计散热设计的一些基本原则从有利于散热的角度出发,印制版最好是直立安装,板与板之间的距离一般不应小于2cm,而且器件在印制版上的排列方式应遵循一定的规则: ·对于采用自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按纵长方式排列,如图3示;对于采用强制空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按横长方式排列.·同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游.·在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其它器件温度的影响.·对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局.·设备内印制板的散热主要依靠空气流动,所以在设计时要研究空气流动路径,合理配置器件或印制电路板.空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动,所以在印制电路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域.整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题.电子设备散热的重要性在电子设备广泛应用的今天.如何保证电子设备的长时间可靠运行,一直困扰着工程师们.造成电子设备故障的原因虽然很多,但是高温是其中最重要的因素(其它因素重要性依次是振动Vibration、潮湿Humidity、灰尘Dust),温度对电子设备的影响高达60%.温度和故障率的关系是成正比的,可以用下式来表示: F = Ae-E/KT 其中: F = 故障率, A=常数 E = 功率K =玻尔兹曼常量(8.63e-5eV/K)T = 结点温度随着芯片的集成度、功率密度的日愈提高,芯片的温度越来越成为系统稳定工作、性能提升的绊脚石.作为一个合格的电子产品设计人员,除了成功实现产品的功能之外,还必须充分考虑产品的稳定性、工作寿命,环境适应能力等等.而这些都和温度有着直接或间接的关系.数据显示,45%的电子产品损坏是由于温度过高.可见散热设计的重要性.如何对产品进行热设计,首先我们可以从芯片厂家提供的芯片Datasheet为判断的基础依.如何理解Datasheet的相关参数呢?下面将对Datasheet 中常用的热参数逐一说明.一、Datasheet中和散热有关的几个重要参数P--芯片功耗,单位W(瓦).功耗是热量产生的直接原因.功耗大的芯片,发热量也一定大.Tc--芯片壳体温度,单位℃.Tj--结点温度,单位℃.随着结点温度的提高,半导体器件性能将会下降.结点温度过高将导致芯片工作不稳定,系统死机,最终芯片烧毁.Ta--环境温度,单位℃.T stg--存储温度,单位℃.芯片的储存温度.Rja/θja--结点到环境的热阻,单位℃/W.Rjc/θjc--结点到芯片壳的热阻,单位℃/WΨjt--可以理解为结点到芯片上表面的热阻.当芯片热量只有部分通过上壳散出的时候的热阻参数.LFM--风速单位,英尺/分钟.提供最大Ta、Tj、P--早期的芯片Datasheet一般都是这种.理论上我们只需要保证芯片附近的环境温度不超过这个指标就可以保证芯片可以正常工作.但是实际并非如此.Ta这个参数是按照JEDEC标准测试而得.JEDEC标准是这样定义的:把芯片置于一块3X4.5英寸的4层PCB中间,环境温度测试探头距离这块PCB的板边缘12英寸.可见我们产品几乎不可能满足这种测试条件.因此,T a在这里对我们来说,没什么意义.在这种情况下保守的做法是:保证芯片的壳体温度T c﹤T a-max,一般来说芯片是可以正常工作的.>br> 直接提供Tc-max--这种情况相对较少,处理也相对简单.只需保证Tc﹤Tc-max即可.>br> 提供Tj、Rjc/θjc、P--近2年来,随着热设计的重要性不断提高,大部分的芯片资料都会提供上述参数.基本公式如下: Tj=Tc+Rjc*P只要保证Tj﹤Tj-max即可保证芯片正常工作.归根结底,我们只要能保证芯片的结点温度不超过芯片给定的最大值,芯片就可以正常工作.如何判断芯片是否需要增加散热措施第一步:搜集芯片的散热参数.主要有:P、Rja、Rjc、Tj等第二步:计算T c-max:Tc-max=Tj-Rjc*P第三步:计算要达到目标需要的Rca:Rca=(T c-max-Ta)/P第四步:计算芯片本身的Rca’:Rca’=Rja-Rjc如果Rca大于Rca’,说明不需要增加额外的散热措施.如果Rca小于Rca’,说明需要增加额外的散热措施.比如增加散热器、增加风扇等等.如前所述,Rja不能用于准确的计算芯片的温度,所以这种方法只能用于简单的判断.而不能用于最终的依据.下面举一个简单的例子: 例:某芯片功耗——1.7W;Rja——53℃/W;Tj——125℃;Rjc——25℃/W,芯片工作的最大环境温度是50℃.判断该芯片是否需要加散热器,散热器热阻是多少.Tc-max=Tj-Rjc*P =125℃-25℃/W*1.7W=82.5℃Rca=(T c-max-Ta)/P =(82.5-50)1.7 =19.12℃/WRca’=Rja-Rjc =53-25 =28℃/WRca小于Rca’,所以需要增加散热器.散热器的热阻假设为Rs,则有: Rs//Rca’小于Rca Rs*28/(Rs+28)小于19.12 Rs小于60.29℃/W 所以选用的散热器热阻必须小于60.29℃/W.在普通的数字电路设计中,我们很少考虑到集成电路的散热,因为低速芯片的功耗一般很小,在正常的自然散热条件下,芯片的温升不会太大.随着芯片速率的不断提高,单个芯片的功耗也逐渐变大,例如:Intel的奔腾CPU的功耗可达到 25W.当自然条件的散热已经不能使芯片的温升控制在要求的指标之下时,就需要使用适当的散热措施来加快芯片表面热的释放,使芯片工作在正常温度范围之内.通常条件下,热量的传递包括三种方式:传导、对流和辐射.传导是指直接接触的物体之间热量由温度高的一方向温度较低的一方的传递,对流是借助流体的流动传递热量,而辐射无需借助任何媒介,是发热体直接向周围空间释放热量.在实际应用中,散热的措施有散热器和风扇两种方式或者二者的同时使用.散热器通过和芯片表面的紧密接触使芯片的热量传导到散热器,散热器通常是一块带有很多叶片的热的良导体,它的充分扩展的表面使热的辐射大大增加,同时流通的空气也能带走更大的热能.风扇的使用也分为两种形式,一种是直接安装在散热器表面,另一种是安装在机箱和机架上,提高整个空间的空气流速.与电路计算中最基本的欧姆定律类似,散热的计算有一个最基本的公式: 温差= 热阻× 功耗在使用散热器的情况下,散热器与周围空气之间的热释放的“阻力”称为热阻,散热器与空气之间“热流”的大小用芯片的功耗来代表,这样热流由散热器流向空气时由于热阻的存在,在散热器和空气之间就产生了一定的温差,就像电流流过电阻会产生电压降一样.同样,散热器与芯片表面之间也会存在一定的热阻.热阻的单位为℃/W.选择散热器时,除了机械尺寸的考虑之外,最重要的参数就是散热器的热阻.热阻越小,散热器的散热能力越强.风冷散热原理从热力学的角度来看,物体的吸热、放热是相对的,凡是有温度差存在时,就必然发生热从高温处传递到低温处,这是自然界和工程技术领域中极普遍的一种现象.而热传递的方式有三种:辐射、对流、传导,其中以热传导为最快.我们要讨论的风冷散热,实际上就是强制对流散热.对流换热是指流体与其相接触的固体表面或流体,而这具有不同温度时所发生的热量转移过程.热源将热量以热传导方式传至导热导热介质,再由介质传至散热片基部,由基部将热量传至散热片肋片并通过风扇与空气分子进行受迫对流,将热量散发到空气中.风扇不断向散热片吹入冷空气,流出热空气,完成热的散热过程.对流换热即受导热规律的支配,又受流体流动规律的支配,属于一种复杂的传热过程,表现在对流换热的影响因素比较多.1.按流体产生流动的原因不同,可分为自然对流和强制对流.2.按流动性质来区分,有层流和紊流之别.流体从层流过渡到紊流是由于流动失去稳定性的结果.一般以雷诺数(Re)的大小,作为层流或紊流的判断依据.3.流体的物性对对流换热的影响.例如,粘度、密度、导热系数、比热、导温系数等等,它们随流体不同而不同,随温度变化而变化,从而改变对流换热的效果.4.换热表面的几何条件对对流换热的影响.其中包括: 1)管道中的进口、出口段的长度,形状以及流道本身的长度等;2)物体表面的几何形状,尺寸大小等;3)物体表面,如管道壁面、平板表面等的粗糙程度;4)物体表面的位置(平放、侧放、垂直放置等)以及流动空间的大小.5.流体物态改变的影响.6.换热面的边界条件,如恒热流、恒壁温等,也会影响对流换热.7.风量和温度的关系 T=Ta+1.76P/Q 式中Ta--环境温度,℃ P--整机功率,W Q--风扇的风量,CFM T--机箱内的温度,℃举一个电路设计中热阻的计算的例子: 设计要求: 芯片功耗: 20瓦芯片表面不能超过的最高温度: 85℃环境温度(最高): 55℃ 计算所需散热器的热阻.实际散热器与芯片之间的热阻很小,取01℃/W作为近似.则(R + 0.1)× 20W = 85℃-55℃得到R = 1.4 ℃/W只有当选择的散热器的热阻小于1.4℃/W时才能保证芯片表面温度不会超过85℃.使用风扇能带走散热器表面大量的热量,降低散热器与空气的温差,使散热器与空气之间的热阻减小.因此散热器的热阻参数通常用一张表来表示.如下例: 风速(英尺/秒)热阻(℃/W)0 3.5 100 2.8 200 2.3 300 2.0 400 1.8 PCB表面贴装电源器件的散热设计以Micrel公司表贴线性稳压器为例,介绍如何在仅使用一个印制电路板的铜铂作为散热器时是否可以正常工作.1.系统要求: VOUT=5.0V;VIN(MAX)=9.0V;VIN(MIN)=5.6V;IOUT=700mA;运行周期=100%;TA=50℃根据上面的系统要求选择750mA MIC2937A-5.0BU稳压器,其参数为: VOUT=5V±2%(过热时的最坏情况)TJ MAX=125℃.采用TO-263封装,θJC=3℃/W;θCS≈0℃/W(直接焊接在电路板上).2.初步计算: VOUT(MIN)=5V-5×2%=4.9VPD=(VIN(MAX)-VOUT(MIN))+IOUT+(VIN(MAX)×I)=[9V-4.9V]×700mA+(9V×15mA)=3W 温度上升的最大值, ΔT=TJ(MAX)-TA = 125℃-50℃=75℃;热阻θJA(最坏情况):ΔT/PD=75℃/3.0W=25℃/W.散热器的热阻, θSA=θJA-(θJC+θCS);θSA=25-(3+0)=22℃/W(最大).3.决定散热器物理尺寸: 采用一个方形、单面、水平具有阻焊层的铜箔散热层与一个有黑色油性涂料覆盖的散热铜箔,并采用1.3米/秒的空气散热的方案相比较,后者的散热效果最好.采用实线方案,保守设计需要5,000mm2的散热铜箔,即71mm×71mm(每边长2.8英寸)的正方形.4.采用SO-8和SOT-223封装的散热要求:在下面的条件下计算散热面积大小:VOUT=5.0V;VIN(MAX)=14V;VIN(MIN)=5.6V;IOUT=150mA;占空比=100%;TA=50℃.在允许的条件下,电路板生产设备更容易处理双列式SO-8封装的器件.SO-8能满足这个要求吗?采用MIC2951-03BM(SO-8封装),可以得到以下参数: TJ MAX=125℃;θJC≈100℃/W.5.计算采用SO-8封装的参数: PD=[14V-5V]×150mA+(14V×8mA)=1.46W;升高的温度=125℃-50℃=75℃;热阻θJA(最坏的情况): ΔT/PD=75℃/1.46W=51.3℃/W;θSA=51-100=-49℃/W(最大).显然,在没有致冷条件下,SO-8不能满足设计要求.考虑采用SOT-223封装的MIC5201-5.0BS调压器,该封装比SO-8小,但其三个引脚具有很好的散热效果.选用MIC5201-3.3BS,其相关参数如下: TJ MAX=125℃SOT-223的热阻θJC=15℃/WθCS=0 ℃/W(直接焊在线路板上的).6.计算采用SOT-223封装的结果:PD=[14V-4.9V]×150mA+(14V×1.5mA)=1.4W 上升温度=125℃-50℃=75℃;热阻θJA(最坏的情况): ΔT/PD=75℃/1.4W=54℃/W;θSA=54-15=39℃/W(最大).根据以上的数据,参考图1,采用1,400 mm2的散热铜箔(边长1.5英寸的正方形)可以满足设计要求.以上的设计结果可以作为粗略的参考,实际设计中需要了解电路板的热特性,得出更准确、满足实际设计的结果.散热器材料的选择: 散热片的制造材料是影响效能的重要因素,选择时必须加以注意!目前加工散热片所采用的金属材料与常见金属材料的热传导系数: 金 317 W/mK 银 429 W/mK 铝401 W/mK 铁 237 W/mK 铜 48 W/mK AA6061型铝合金 155 W/mK AA6063型铝合金 201 W/mK ADC12型铝合金 96 W/mK AA1070型铝合金 226 W/mK AA1050型铝合金 209 W/mK 热传导系数的单位为W/mK,即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文(1K=1℃)时的热传导功率.热传导系数自然是越高越好,但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格.热传导系数很高的金、银,由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用;铁则由于热传导率过低,无法满足高热密度场合的性能需要,不适合用于制作计算机空冷散热片.铜的热传导系数同样很高,可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件,在计算机相关散热片中使用较少,但近两年随着对散热设备性能要求的提高,越来越多的散热器产品部分甚至全部采用了铜质材料.铝作为地壳中含量最高的金属,因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐;但由于纯铝硬度较小,在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金,寄此获得许多纯铝所不具备的特性,而成为了散热片加工材料的理想选择.各种铝合金材料根据不同的需要,通过调整配方材料的成分与比例,可以获得各种不同的特性,适合于不同的成形、加工方式,应用于不同的领域.上表中列出的5种不同铝合金中:AA6061与AA6063具有不错的热传导能力与加工性,适合于挤压成形工艺,在散热片加工中被广为采用.ADC12适合于压铸成形,但热传导系数较低,因此散热片加工中通常采用AA1070铝合金代替,可惜加工机械性能方面不及ADC12.AA1050则具有较好的延展性,适合于冲压工艺,多用于制造细薄的鳍片.风扇的选择: 风扇是风冷散热器中必不可少的组成部分,对散热效果起着至关重要的作用,是散热器中唯一的主动部件;同时,更对散热器的工作噪音有着决定性的影响.风扇在散热中的职责为:凭借自身的导流作用,令空气以一定的速度、一定的方式通过散热片,利用空气与散热片之间的热交换带走其上堆积的热量,从而实现“强制对流”的散热方式.散热片即使结构再复杂,也只是一个被动的热交换体;因此,一款风冷散热器能否正常“工作”,几乎完全取决于风扇的工作状态.在不改变散热器结构与其它组成部分的情况下,仅仅是更换更加合适、强劲的风扇,也可以令散热效果获得大幅度的提升;反之,如果风扇搭配不合适或不够强劲,则会使风冷散热器效能大打折扣,令散热片与整体设计上的优点被埋没于无形;更有甚者,由于风扇是风冷散热器中唯一确实“工作”的部分,它本身的故障也就会导致散热器整体的故障,令其丧失大部分的散热性能,进而引起系统的不稳定或当机,甚至因高温而烧毁设备.风扇可分为:含油轴承、单滚珠轴承、双滚珠轴承、液压轴承、来福轴承、Hypro轴承、磁悬浮轴承、纳米陶瓷轴承等,下面是其性能比较表从由表中可以看出,轴承技术对风扇的性能、噪音、寿命起着重要的决定性作用,实际选购风扇时必须加以注意.通常可根据性能、噪音、寿命以及价格四方面要求综合考虑:1.性能不高,噪音小,价格低,含油轴承是唯一的选择,但寿命较短,使用一段时间后噪音可能会逐渐增大,需做好维护或更换的心理准备.2.性能强悍,寿命长,价格不高,滚珠轴承是不二之选,但需忍受其工作时产生的较大噪音.3.性能与噪音都没有特殊要求,但希望寿命长,价格不高,来福、Hypro轴承等含油轴承的改进型均是值得考虑的选择.4.性能好,噪音低,寿命长,如此便不能对价格提出进一步的要求了,只要资金充足,液压、精密陶瓷等特色轴承技术都可列入选择范围之内.5.对静音与寿命要求极高,磁悬浮轴承是仅有的选择,只是性能不佳,价格过高.第二篇:开关电源设计笔记1.开关电源设计前各参数以NXP的TEA1832图纸做说明。

开关电源冷热地说明和零线-PE线说明

开关电源冷热地说明和零线-PE线说明

关于零线是不是大地线的说明:1.结构的区别:零线(N):从变压器中性点接地后引出主干线。

地线(PE):从变压器中性点接地后引出主干线,根据标准,每间隔20-30米重复接地。

2、原理的区别:零线(N):主要应用于工作回路,零线所产生的电压等于线阻乘以工作回路的电流。

由于长距离的传输,零线产生的电压就不可忽视,作为保护人身安全的措施就变得不可靠。

地线(PE):不用于工作回路,只作为保护线。

利用大地的绝对“0”电压,当设备外壳发生漏电,电流会迅速流入大地,即使发生PE线有开路的情况,也会从附近的接地体流入大地。

于地线和零线的问题楼上有几位讲的有一些道理,但又不完全是那样子的,接地线是系统保护,零线是系统封装。

这个问题最好从系统设计来讲,接地线和零线都可以作为电流卸载线,它们又有所不同,接地线是系统对地卸载点,零线是系统内部卸载点。

一个系统中可以使用放电电阻来卸载,也可以通过接地来卸载,以三相电为例,以前国外都是三相五线制,即三相火线、一根零线、一根地线;国内都是三相四线制,即三相火线、一根地线(现在也改为三相五线制),在企业变电站也是将变压器的次级零线接地,这样做的好处是当三相负载不平衡时,相电压是平衡的,因此不会对设备电机造成损坏。

但是现代系统设计理念不是这样的,他强调每一个系统模块都是独立的,即零线不可以接地,这样系统模块在走模拟信号时才能保证系统不串信号,现在许多设备控制都走数字信号似乎可以不考虑这些,但一些功率器件或功率模块如果对信号比较敏感则还要考虑系统模块的独立封装的问题,既用隔离变压器将零线和地线分开。

人如果只触到零线和地线,是否会触电?会触电的!理论上虽然说零线可以当地线用,但是实际上地线跟零县是两个回路.在拱电回路里面是零线跟火线组成的.在同一个回路里可能有别的电器在使用,这样就会在零线中产生电流,而标准的地线是挖在地底下10米左右的,所以零线跟地线可能会出现电势差。

你同时触摸两个线九会触电。

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。

“Y电容”到底放哪个位置更好

“Y电容”到底放哪个位置更好

Y电容,是我们工程师做开关电源设计时都要接触到的一个非常关键的元器件,它对EMI的贡献是相当的大的,但是它是一个较难把控的元器件,原理上并没有那么直观易懂,在EMI传播路径中需要联系到很多的寄生参数才能够去分析。

我们都知道开关电源变压器的原副边都跨接了一个Y电容,很多时候这个Y电容必须要,没了它EMI就过不了。

此Y电容的摆放位有多种方法,到底怎么接效果才是最好的?在做EMI实验时,往往Y电容对共模干扰的高频段影响比较大,所以我们首先要找到开关电源中的高频干扰源。

最常见最熟悉的高频干扰源有两个,以反激为例,一是原边的开关MOS,二是副边的整流二极管,如下图高频振铃1:MOS管关断时的振荡,高频振铃2:副边整流二极管关断时的振荡。

首先分析一下高频干扰1(原边开关MOS管的干扰),干扰源为Q1,如下图在分析之前说明一下,输出的电解电容在高频的情况下内阻极低可视为两端短路。

MOS管Q1的振荡,电压为上正下负,噪声从D出发。

第一条通路是从D→Cm→散热器→Ce→大地PE→N→输入电容地→回到S极第二条通路是从D→Cm→散热器→Ce→大地PE→L→输入电容正→输入电容地→回到S极第三条通路是从D→变压器→Ctx→Cj→Cd→散热器→Ce→大地PE→N→输入电容地→回到S极第四条通路是从D→变压器→Ctx→Cj→Cd→散热器→Ce→大地PE→L→输入电容正→输入电容地→回到S极注意:路径只分析了到达电源外部流经大地的路径,内部回流的没画。

下面我们再分析一下高频干扰2(副边整流二极管引起的),干扰源为D1,如下图整流管D1的振荡,电压为右正左负,噪声从Cj出发。

第一条通路是从Cj→Cd→散热器→Ce→大地PE→N→输入电容地→输入电容正→Ctx→回到Cj的负端。

第二条通路是从Cj→Cd→散热器→Ce→大地PE→L→输入电容正→Ctx→回到Cj的负端。

注意:路径只分析了到达电源外部的路径。

改善EMI的方法一般改善EMI有两个常见方法,1、降低干扰源的能量,2、切断或者改变干扰能量的传播路径。

通讯系统、开关电源的接地

通讯系统、开关电源的接地

通讯系统、开关电源的接地介绍接地的目的决定了接地方式。

同样的电路,不同的目的,可能都要采取不同的接地方式。

比如同样的电路,用在便携设备上,静电累积泄放不掉,接地的目的是地电位均衡;用在不可移动的设备上,一般会有安全接地措施,对静电泄放,接地的目的是导通阻抗足够低,尤其是对于尖峰脉冲的高频导通阻抗。

1、 从性能分,接地分成四类安全接地、工作接地(数字地、模拟地、功率器件地)、防浪涌接地(雷击浪涌、上电浪涌)、防静电接地。

2、 接地追求的目标是地阻抗低、地稳定、地均衡地阻抗低,用粗的线缆即可,但有一个问题一定不能忽视,低频接地 ≠ 高频接地。

即低阻抗的接地要分析是属于高频还是低频的接地。

地稳定,一般来说,接地阻抗足够低的话,地电流泻放容易,且不会在底线上产生压降。

地均衡,在静电防护的时候常用到,如一个静电脉冲通过空气打到电路板上,针对局部的电路,距离远近的不同,会导致产生静电感应的压差。

这时如用一块金属板隔一下,即使该金属板浮空(当然接地更好),对金属板后面的电路板来说,感应的将是均匀的电场,虽然干扰仍然存在。

3、 共地阻抗耦合干扰共地阻抗耦合干扰是接地里面每天都要面对的核心问题,并且几乎逃避不开。

就像电影院里散场的时候,你从最里头的一号厅出来,没几个人,走来很通畅,突然二号厅也散场了,一下子通道就拥挤了,再继续前行,坏了,三号厅正在放观众入场,一下子,人流就波动起来了。

这和共地阻抗是一个原理,通道相当于地线,人相当于电流。

如果一、二、三号厅流动的人差不多,相互之间影响不太大,但如果3号厅是大厅,人员是一、二号厅的好多倍,那进出三号厅的人员将会对一、二号厅人员流动速度的影响很大。

一、二、三号艇的客人都要走过的这段路就成了共地阻抗。

4、较通用型的接地方法基本思路是,在设计上,把安全保护地、工作数字地、工作模拟地、工作功率地、雷击浪涌地、屏蔽地先确保各自独立的单独连接,最后在系统联调的时候,再根据各地之间要解决的问题,即根据接地的目的,将这几个地按照下列的之间的联接方式处理下。

开关电源中的散热器要如何接地

开关电源中的散热器要如何接地

开关电源中的散热器要如何接地
详解:开关电源保护电路实例耐高温、耐高纹波铝电解电容器的研制三大阵营博弈触控面板中国LED背光液晶电视将出台相关技术规范大陆LED 市场抢锋头蓝宝石基板抢扩产LED中小企业应适度避开“垂直整合” 中国地方政府补贴政策牵动LED全球神经2011年LED电视市占率将近半3D走入家庭
 开关电源中的散热器,主要用于三个地方:整流桥,主MOSFET,次级整流二极管。

主要又有以下几个地:原边地,次级地。

他们的作用是提供各自的参考零点。

还有一个真正的大地PE。

保护作用,兼有EMC作用。

原边地,副边地是严格隔离的。

不可以有任何电气上的连接。

他们都能够与大地PE相连,但是,要加Y2。

所有散热器,可以有四种方法置于系统之中:
1.floating,也就是浮地。

开关电源散热器设计与制作解答

开关电源散热器设计与制作解答

开关电源散热器设计与制作解答1.开关电源为什么要安装散热器?为使开关电源能长期可靠地工作,需要给电源中的MOSFET功率场效应开关管(含单片LED驱动电源集成电路)、输出整流管安装合适的散热器,以便将芯片内部产生的热量及时散发掉。

若因散热不良致使管芯温度超过最高结温,内部保护电路就进行过热保护,将输出电流迅速拉下来,此时开关电源已无法工作了。

严重过热时还会造成芯片的永久性热损坏。

因此,正确设计散热器是使用开关电源的前提条件。

开关电源散热器一般有两种冷却方式,一种是借助空气对流的自然冷却,另一种是强制风冷。

由于很难准确测量空气的流量,因此在设计强制风冷的散热器时必须通过实验加以验证。

而自然冷却具有可设计性与可预测性的特点。

需要指出的是,任何一种散热器的设计都应进行实际测试,以确定其性能。

2.开关电源有几种散热途径?开关电源的散热途径有三种,分别是热传导、热对流和热辐射。

热传导主要发生在芯片与散热器之间,而热对流发生在散热器和周围空气之间,热辐射是指散热器向周围空气释放热量。

在不加风冷的条件下,热传导是芯片最主要的散热途径,散热途径为管芯----管壳(或小散热片)----散热器----周围空气。

自然冷却时,热对流和热辐射一般可忽略不计。

3.什么是结温?因为芯片是由半导体PN结所构成,故通常将芯片温度简称为结温。

芯片的最大允许功耗取决于芯片的最高结温Tjm(也称为极限结温),仅当结温小于极限结温Tjm时开关电源才能正常工作。

为安全起见,有的芯片还规定了最高工作结温Tjmax(Tjmax<Tjm),例如当Tjm等于150℃时,Tjmax等于125℃.显然,芯片的散热能力愈强,实际结温就愈低,它所能承受的功率也愈大。

芯片的散热能力取决于它的热阻。

4.什么是热阻?热阻是用来表征各种材料热传导性能的物理量,以单位功耗下材料的温升来表示。

温升愈低,说明材料的散热能力愈强,即热阻小;温升高表明散热能力差,热阻大。

电源散热解决方案

电源散热解决方案

电源散热解决方案一、背景介绍随着电子设备的不断发展和普及,电源的功率和集成度逐渐提升,导致电源散热问题日益突出。

电源散热不好会导致电源温度过高,甚至损坏电子设备。

因此,研究和采用有效的电源散热解决方案对于保障电子设备的稳定运行至关重要。

二、电源散热问题分析1. 散热问题的影响:电源温度过高会导致电子元件老化、寿命缩短,甚至引发火灾等安全隐患。

2. 散热问题的原因:电源工作时产生的热量无法及时散发,主要原因包括电源内部元件发热、散热器设计不合理等。

3. 散热问题的解决方法:通过优化散热器设计、增加散热面积、改进散热材料等方式来提高电源的散热性能。

三、电源散热解决方案1. 散热器设计优化:采用合理的散热器结构,增加散热面积,提高散热效率。

例如,采用鳍片式散热器,增加鳍片数量和间距,增加散热面积,提高散热效果。

2. 散热材料选择:选择导热性能好的材料作为散热器材料,如铝合金、铜等。

这些材料具有良好的导热性能,可以有效地将电源内部的热量传导到散热器表面,提高散热效果。

3. 散热风扇的应用:在电源散热方案中,可以加装散热风扇来增强散热效果。

散热风扇可以通过强制对流的方式将热量带走,提高散热效率。

同时,合理设计散热风扇的位置和数量,确保热量能够均匀地散发出去。

4. 散热系统的优化:对于大功率电源,可以采用散热系统来提高散热效果。

散热系统包括散热器、散热风扇、散热管等组成,通过热管将热量传导到散热器上,并通过散热风扇将热量带走,从而提高散热效率。

5. 温度监测和保护:在电源散热方案中,可以加装温度传感器来监测电源的温度。

当电源温度超过设定值时,可以通过控制散热风扇的转速或关闭电源来保护电源和电子设备。

四、电源散热解决方案的效果评估1. 散热性能测试:对采用不同散热方案的电源进行散热性能测试,通过测量电源的温度和散热器的表面温度来评估散热效果。

2. 稳定性测试:对采用不同散热方案的电源进行长时间的负载测试,评估电源在高温环境下的稳定性和可靠性。

高压开关电源散热设计原则及常见方法

高压开关电源散热设计原则及常见方法

高压开关电源散热设计原则及常见方法摘要:由于开关电源中使用了大量的大功率器件,它们在工作时会产生大量的热量,电源内部过高的温升将会导致对温度敏感的功率器件等元器件的失效。

因此,电源的散热设计对提高开关电源乃至整套电子设备的工作可靠性显得尤为重要。

本文主要讨论了散热设计的基本要求和基本原则,推荐了几种常用的散热方法。

关键词:电源;散热;热设计;散热器1散热有三种基本方式(1)热传导: 靠物体直接接触或物体内部之间发生的传热即是热传导。

其机理是不同温度的物体或物体不同温度的各部分之间,分子动能的相互传递。

(2)对流换热 : 热量通过热传导的方式传给与它紧靠在一起的流体层,这层流体受热后,体积膨胀,密度变小,向上流动,周围的密度大的流体流过来填充,填充过来的流体吸热膨胀向上流动,如此循环,不断从发热元器件表面带走热量,这一过程称为对流换热。

对流换热的计算一般采用牛顿所提出的公式:Φ=αA(θ1 -θ2)[W],其中 A 为与流体接触的壁面面积 [m2],α 为对流换热系数,θ1 为壁面温度 [K],θ2 为流体平均温度 [K]。

(3)热辐射 : 由于温差引起的电磁波传播称为热辐射。

它是将物体的一部分热能转换成电磁波的能量,通过能传递电磁波的介质如空气、真空等,向四周传播出去,当遇到其它物体时,则一部分被吸收再转化为热能,剩下的则被反射回来。

各种物体所散发出来的红外线,即是热辐射的一种。

在真空或空气中,物体辐射出去的辐射能力Φ,决定于物体的性质、表面状况(如颜色、粗糙度等)、表面积大小及表面温度等。

物体表面颜色越深,越粗糙,辐射能力越强。

2开关电源的散热设计2.1开关电源主要散热方式开关电源中各发热源,如整流桥、功率开关管、快恢复二极管、磁性元件以及作为假负载的大功率电阻等,这些元器件所产生的热量必须散发出去,一般热设计所采用的散热方式主要是传导换热和对流换热。

即所有发热元器件均先固定在散热器上,热量通过热传导方式传递给散热器,散热器上的热量再通过对流换热的方式由空气带出机箱。

开关电源中MOSFET失效案例分析

开关电源中MOSFET失效案例分析

开关电源中MOSFET失效案例分析开关电源是一种非常常见的电源供电方式,其中MOSFET是该电路中主要的关键元件之一、然而,由于各种原因,MOSFET可能会失效,导致电源无法正常工作。

本文将分析几个MOSFET失效的案例,并探讨其原因和解决方法。

首先,一个常见的MOSFET失效案例是通道过电流故障。

MOSFET的通道是电流从源极到漏极流过的区域,如果电流过大,会导致MOSFET损坏。

这种故障可能由于过载或短路引起。

例如,当电源输出短路时,电流会迅速上升,超出MOSFET的额定值。

此时,MOSFET通道会被过载,并且可能过热,从而导致失效。

解决这个问题的方法是使用过流保护电路或外部限流器。

第二个案例是MOSFET的栅极源极击穿。

MOSFET的栅极和源极之间有一个绝缘的氧化层来隔离两者。

然而,如果栅极与源极之间有过高的电压差,绝缘层可能会被击穿,导致失效。

这种情况可能由于过压或静电放电引起。

例如,当电源输入电压超出MOSFET的耐压范围时,高电压可能会导致击穿。

为了解决这个问题,可以使用过压保护电路或者静电保护电路来保护MOSFET。

第三个案例是热失效。

MOSFET工作时会产生一定的热量,但在设计和应用中必须保持温度在安全范围内。

如果MOSFET过热,可能会导致内部连接线或元件结构受损,从而失效。

过热可能由于过载、环境温度过高或散热不良等原因引起。

为了解决这个问题,可以采用散热效果良好的散热器或风扇来降低MOSFET的温度。

此外,确保电源设计能够适应负载,防止过载也非常重要。

另一个常见的MOSFET失效案例是击穿故障。

击穿是指在MOSFET工作时,耐压不足以阻止电流通过的情况。

这可能由于氧化层质量不好或外部电压过高引起。

解决这个问题的方法是使用耐压更高的MOSFET或者增强氧化层质量。

最后一个案例是压降失效。

MOSFET在导通状态下,源极和漏极之间会有一定的压降。

当压降超过MOSFET的耐受范围时,可能会导致MOSFET无法正常工作。

开关电源接地设计

开关电源接地设计

: 失败案例 失败案例:
BUCK线路,由 于使用大面积 的铺地,导致 干扰太大,不 能带重载。
25
:1.2KW BOOST线路 成功案例: 成功案例
MOSF线
26
Layout 需要注意的问题 : Layout需要注意的问题 需要注意的问题:
� � �
不同的功率地线需要单独走线 尽量不要平行走线 尽量减少环路面积 必须遵循“短,粗,直”的原则;因功率 地线的di/dt较大,太长的线天线效应明 显;太细的线会产生较大的压降;弯曲 太多或90度的线会产生反射效应
用,布线时需要权衡利弊得失
35
13

优点:
分布传输的阻抗极小 布线简单,美观

缺点:
不适合于高频电路(f≥1MHz) 不适合于多个功率回路电路 各子系统之间存在着共阻抗干扰 由于对地分布电容的影响,会产生并联 谐振现象,大大增加地线的阻抗
14
:指所有的器件的地直接接到地 B、单点并联接地 单点并联接地:
汇接点,不共用地总线
15
的概念的概念的概念的概念开关电源中开关电源中开关电源中开关电源中的分类的分类的分类的分类开关电源中开关电源中开关电源中开关电源中接地的方式接地的方式接地的方式接地的方式实际布线中关于实际布线中关于实际布线中关于实际布线中关于的考虑的考虑的考虑的考虑总结总结总结总结的概念的概念的概念的概念定义定义定义定义作为电路或系统基准的等电位点或平面符号符号符号符号作用作用作用作用不同种类的接地作用各异关于关于关于关于地地地地的思考的思考的思考的思考实际的布线中地线在pcb上本身会有阻抗成分又有分布电容电感构成的电抗成分
内 容 提 要
� Ⅰ、“地”的概念 � Ⅱ、开关电源中“地”的分类

解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施

解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施

解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施本文先分析了开关电源产生电磁干扰的机理, ,就目前几种有效的开关电源电磁干扰措施进行了分析比较,并为开关电源电磁干扰的进一步研究提出参考建议。

目前,许多大学及科研单位都进行了开关电源EMI(Electromagnetic Interference)的研究,他们中有些从EMI产生的机理出发,有些从EMI 产生的影响出发,都提出了许多实用有价值的方案。

这里分析与比较了几种有效的方案,并为开关电源EMI 的抑制措施提出新的参考建议。

一、开关电源电磁干扰的产生机理开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。

现在按噪声干扰源来分别说明:1、二极管的反向恢复时间引起的干扰高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。

2、开关管工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。

例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。

当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。

另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。

3、交流输入回路产生的干扰无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。

开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。

这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。

4、其他原因元器件的寄生参数,开关电源的原理图设计不够完美,印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布置,具有很大的随意性,PCB的近场干扰大,并且印刷板上器件的安装、放置,以及方位的不合理都会造成EMI干扰。

开关电源散热片接地方式

开关电源散热片接地方式

开关电源散热片接地方式开关电源中的散热器要如何接地开关电源中的散热器,主要用于三个地方:整流桥,主MOSFET,次级整流二极管。

主要又有以下几个地:原边地,次级地。

他们的作用是提供各自的参考零点。

还有一个真正的大地PE。

保护作用,兼有EMC作用。

原边地,副边地是严格隔离的, 不可以有任何电气上的连接,他们都能够与大地PE相连,但是,要加Y2。

所有散热器,可以有四种方法置于系统之中:1.floating,也就是浮地。

2.各自的参考零点,比如原边地或者副边地3.真正大地,也就是PE,输入时候的黄绿线4.有一种特殊情况,主MOSFET接漏极,即整流后的高压端。

还有接源极的,即S端。

处理不好会炸机,我就炸过。

电源主MOSFET的散热片撞到外壳,而外壳是金属的,与PE相连。

另外,这些个元件,贴到散热片的时候,有一个很小的电容。

耦合,产生共模噪声。

处理不好,就是个大天线。

这个时候,加法拉第屏蔽。

模拟地,数字地之间有壕沟,很好分。

当中不能有任何走线。

但是可以跨接一些东西,比如0欧姆电阻,小贴片磁珠,甚至Y电容。

PE是保护地或者功能地,所有其他的地,加上Y电容都可以往这个上面接。

所有功能模块,数字划归数字部分,模拟划归模拟部分。

数字与数字之间,需不需要隔离看系统的要求同样,模拟与模拟之间,也要看系统的要求。

可共地,也可以分割。

整个系统,首先把电源分配好,然后再来进行地的分割。

很多系统的电源,从隔离式的DCDC出来的就是12V,±5,至于3.3,1.8很多都是有LDO提供的。

散热片接地,没有说一定要接到哪里。

你可以很随意。

但是要注意:1.如果接大地,那么。

这些元器件需要加垫片,散热膏。

周边器件必须与PE保持足够的爬电距离。

散热片还有应力测试。

2.如果接各自的地,注意与PE的爬电距离。

之前我炸机,就是接了某个地,但是外壳盖上以后,无意间使得外壳与散热片接触。

但是外壳是接PE的。

结果炸的很惨烈。

散热片是导电的,哪怕是涂漆的,但是很多时候会磨掉。

开关电源接地知识

开关电源接地知识

开关电源接地知识接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施,目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地,从而起到保护建筑物的作用。

同时,接地也是保护人身安全的一种有效手段,当某种原因引起的相线(如电线绝缘不良,线路老化等)和设备外壳碰触时,设备的外壳就会有危险电压产生,由此生成的故障电流就会流经PE线到大地,从而起到保护作用。

随着电子通信和其它数字领域的发展,在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。

比如在通信系统中,大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准‘地’作为信号的参考地。

而且随着电子设备的复杂化,信号频率越来越高,因此,在接地设计中,信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注,否则,接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。

最近,高速信号的信号回流技术中也引入了“地”的概念。

接地的定义在现代接地概念中、对于线路工程师来说,该术语的含义通常是“线路电压的参考点”;对于系统设计师来说,它常常是机柜或机架;对电气工程师来说,它是绿色安全地线或接到大地的意思。

一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”.注意要求是“低阻抗”和“通路”.常见的接地符号PE、PGND、FG-保护地或机壳;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)电源(电池)回流;GND-工作地;DGND-数字地;AGND-模拟地;LGND-防雷保护地。

合适的接地方式接地有多种方式,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地。

而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。

一般来说,单点接地用于简单电路,不同功能模块之间接地区分,以及低频(f10MHz)电路时就要采用多点接地了或者多层板(完整的地平面层)。

信号回流和跨分割的介绍对于一个电子信号来说,它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径,所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。

第一,根据公式可以知道,辐射强度是和回路面积成正比的,就是说回流需要走的路径越长,形成的环越大,它对外辐射的干扰也越大,所以,PCB布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积。

开关电源接地电阻测试方法

开关电源接地电阻测试方法

开关电源接地电阻测试方法
1. 嘿,你知道吗,开关电源接地电阻测试方法其实不难!就像我们走路一样自然。

比如说,我们可以用专门的测试仪器,就像给开关电源做一次全面的体检!这能让我们清楚地知道它接地电阻的情况呢。

2. 哎呀,还有一种方法呢,就是把线路连接好,像给开关电源搭建一个顺畅的通道。

然后测量电阻值呀,就像是在这条通道上找出小问题一样直观!你说简单不?
3. 哇哦,测试开关电源接地电阻也可以这样玩!就好比我们玩拼图,一块块地去拼凑出完整的画面。

把各个环节都处理好,就能得出准确的结果啦,是不是很神奇呀?
4. 嘿呀,你想想看,开关电源接地电阻测试方法里还有这一招!就如同在黑暗中寻找那一丝光亮,通过特定的操作找到接地电阻的数值,这感觉太妙啦!
5. 哇塞,其实可以像检查家里的电器一样去测试开关电源接地电阻哟!每一步都要仔细认真,这样才能得到可靠的数据,不然可就糟糕啦!
6. 哈哈,再告诉你们一个方法呀,就好像是在挖掘宝藏一样小心谨慎。

逐步地去测试,不放过任何一个细节,那结果不就美美哒!
7. 呀,还有这种类似侦探找线索的测试方法呢!通过一系列的探索和测量,把开关电源接地电阻的秘密给挖出来,是不是很有意思?
8. 最后呀,我觉得开关电源接地电阻测试真的超级重要,只有掌握了正确的方法,才能让我们的用电环境更加安全可靠呀!。

高压负荷开关的接地及安全问题探讨

高压负荷开关的接地及安全问题探讨

高压负荷开关的接地及安全问题探讨在电力系统中,高压负荷开关被广泛应用于输电、配电和工业领域,起到控制和保护电路的重要作用。

然而,高压负荷开关的接地及安全问题一直备受关注。

本文将探讨高压负荷开关的接地方式、接地问题以及安全性相关的措施。

首先,让我们了解高压负荷开关的接地方式。

高压负荷开关的主要接地方式有两种:直接接地和间接接地。

直接接地是指将开关设备本身直接接地,而间接接地则是通过连接设备的中性点或零序补偿电容器进行接地。

直接接地的优点是接地方式简单,可以更好地排除对设备的故障电压以及提供人身安全保护。

然而,直接接地也存在一些问题。

首先,设备接地后,当设备出现了绝缘故障时,电流会通过接地路径流回地面,可能导致人身触电风险。

其次,由于接地电流会经过接地电阻,容易产生接地电位上升,可能导致电子设备误动作或故障。

另外,直接接地也会对绝缘材料造成损坏,增加设备的维护成本。

与直接接地相比,间接接地可以减少对绝缘材料的损害,并且可以减小接地电位上升的危险。

间接接地通过连接设备的中性点或零序补偿电容器进行接地,可以将故障电流引导回供电系统,而不是通过设备本身。

这样可以降低外壳和绝缘的电压应力,减轻绝缘材料的损坏,并提高设备的可靠性。

但是,间接接地的缺点是接地方式复杂,对设备的维护和管理要求较高。

此外,间接接地可能导致故障电流难以及时清除,增加了故障处理的难度。

在讨论了高压负荷开关的接地方式后,我们将关注接地问题及相关的安全性措施。

高压负荷开关的接地问题主要包括接地电流大小、接地电位上升、随机接地故障和接地的可靠性。

接地电流是指在故障相关的大电流通过接地电阻流回地面时产生的电流。

接地电流的大小与系统电压、接地电阻以及接地方式有关。

大的接地电流可能导致设备绝缘损坏,增加触电风险,并且对地面造成电腐蚀。

因此,需要通过合理设计接地电阻、选择合适的接地方式以及减少故障电压来控制接地电流。

接地电位上升是指接地电流通过接地电阻引起的设备的接地电位升高。

开关电源接地界说及多见疑问答复

开关电源接地界说及多见疑问答复

开关电源接地界说及多见疑问答复接地的界说在现代接地概念中、关于线路工程师来说,该术语的意义通常是线路电压的参阅点;关于体系计划师来说,它常常是机柜或机架;对电气工程师来说,它是绿色安全地线或接到大地的意思。

一个比照通用的界说是接地是电流回来其源的低阻抗通道.留心恳求是低阻抗和通路.多见的接地符号PE、PGND、FG-维护地或机壳;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)电源(电池)回流;GND-作业地;DGND-数字地;AGND-模仿地;LGND-防雷维护地。

适宜的接本地法接地有多种方法,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地。

而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。

通常来说,单点接地用于简略电路,纷歧样功用模块之直接区域别,以及低频(f10MHz)电路时就要选用多点接地了或许多层板(无缺的地平面层)。

信号回流和跨切割的介绍关于一个电子信号来说,它需求寻觅一条最低阻抗的电流回流到地的路径,所以怎么处理这个信号回流就变得十分的要害。

榜首,根据公式能够知道,辐射强度是和回路面积成正比的,即是说回流需求走的路径越长,构成的环越大,它对外辐射的搅扰也越大,所以,PCB布板的时分要尽或许减小电源回路和信号回路面积。

第二,关于一个高速信号来说,供应有好的信号回流能够确保它的信号质量,这是因为PCB上载输线的特性阻抗通常是以地层(或电源层)为参阅来核算的,假定高速线邻近有接连的地平面,这么这条线的阻抗就能坚持接连,假定有段线邻近没有了地参阅,这么阻抗就会发作改动,不接连的阻抗然后会影响到信号的无缺性。

所以,布线的时分要把高速线分配到挨近地平面的层,或许高速线周围并行走一两条地线,起到屏蔽和就近供应回流的功用。

第三,为何说布线的时分尽量不要跨电源切割,这也是因为信号跨过了纷歧样电源层后,它的回流路径就会很长了,简略遭到搅扰。

当然,不是严厉恳求不能跨过电源切割,关于低速的信号是能够的,因为发作的搅扰比照信号能够不予关怀。

【科普】开关电源为什么要接地?

【科普】开关电源为什么要接地?

【科普】开关电源为什么要接地?在电源设计中,安全往往是第一位的,在开关电源中也是如此,接地能够保护使用者的人身安全,并且确保电力设备的正常运行,那么在开关电源中合适的接地方式是什么?常见的接地符号又有哪些呢?本文就将对开关电源当中的接地问题进行介绍。

Q接地的定义是什么?A在现代接地概念中、对于线路工程师来说,该术语的含义通常是“线路电压的参考点”。

对于系统设计师来说,它常常是机柜或机架。

对电气工程师来说,它是绿色安全地线或接到大地的意思。

一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。

注意要求是“低阻抗”和“通路”。

Q常见的接地符号有哪些?APE、PGND、FG-保护地或机壳;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)电源(电池)回流;GND-工作地;DGND-数字地;AGND-模拟地;LGND-防雷保护地。

Q合适的接地方式是什么?A接地有多种方式,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地。

而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。

一般来说,单点接地用于简单电路,不同功能模块之间接地区分,以及低频(f10MHz)电路时就要采用多点接地或者多层板(完整的地平面层)。

Q开关电源为什么要接地?A接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施,目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地,从而起到保护建筑物的作用。

同时,接地也是保护人身安全的一种有效手段,当某种原因引起的相线(如电线绝缘不良,线路老化等)和设备外壳碰触时,设备的外壳就会有危险电压产生,由此生成的故障电流就会流经PE线到大地,从而起到保护作用。

随着电子通信和其它数字领域的发展,在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求。

举个例子来说,各个设备之间的信号都需要一个“地”来作为信号的基准参考地。

而且随着电子设备的复杂化,信号频率越来越高,因此,在接地设计中,信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注,否则,接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。

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开关电源中的散热器接地方法分析
主要又有以下几个地:原边地,次级地。

他们的作用是提供各自的参考零点。

还有一个真正的大地PE。

保护作用,兼有EMC作用。

原边地,副边地是严格隔离的。

不可以有任何电气上的连接。

他们都能够与大地PE相连,但是,要加Y2。

所有散热器,可以有四种方法置于系统之中:
1.floating,也就是浮地。

2.各自的参考零点,比如原边地或者副边地
3.真正大地,也就是PE,输入时候的黄绿线
4.有一种特殊情况,主MOSFET接漏极,即整流后的高压端。

还有接源极的,即S端。

处理不好会炸机,我就炸过。

电源主MOSFET的散热片撞到外壳,而外壳是金属的,与PE相连。

另外,这些个元件,贴到散热片的时候,有一个很小的电容。

耦合,产生共模噪声。

处理不好,就是个大天线。

这个时候,加法拉第屏蔽。

模拟地,数字地之间有壕沟,很好分。

当中不能有任何走线。

但是可以跨接一些东西,比如0欧姆电阻,小贴片磁珠,甚至Y电容。

我的理解来自于摩托罗拉的那篇关于电磁兼容的文章,里面讲到了地的划分。

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