开关电源(适配器)工艺详解(史上最全最完整)

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元件两引脚不平行,插件后,易 导致元件不出脚现象
待插件的机板摆放要求:
NG
元件引脚上易受污染影响上锡
待插件的机板拿取方法要求:
PCB的正确拿法
此拿取方法需要戴手套
PCB的错误拿法
1
2
3
➢每道工序检查前站插件元件是否有漏件、反向等不良;
➢最后一道工序目检所有元件无缺件、反向、浮高等不良; ➢所有操作过程中必须做好静电防护!
二.开关电源参数简介
2.1 输入电压(Input Voltage)及频率(Frequency)
宽输入电压是开关电源的特点之一。一般开关电源标称输入电压为100-240V, 允许±10%的误差,即极限输入电压为90(100*0.9)-264(240*1.1)Vac。 特别地,由于印度市电不太稳定,所以出印度市场的电源有些客户要求极限 输入电压做到81-300Vac。
环境温度 /Temp.
输入电压 /AC Input
输入频率 /Freq.
输出负载设置 /Output Load Setup
25°C
90V/115V/132V 180V/230V/264V
3.7 组装
装上盖
卡DC线
装下盖 组装前首先检查AC/DC线是否焊接良好,点胶位置和用量是否正确,DC线是否卡到位;
四.开关电源检测
示波器 测试仪器
1.电压调整率测试 /Line Regulation Test
A.目的 测试负载一定而输入电压变动时,其输出电压跟随变动的稳定性(常规≤2%) B.使用仪器设备
47Hz~63Hz
Max. Load /最大负载 Min. Load /最小负载
D. 测试方法 1).依规格设定测试负载条件. 2).调整输入电压和频率值. 3).记录待测品输出电压值是否在规格内.
4).Line reg.=(输出电压的最大值(Vmax.)-输出电压的最小值(Vmin.)/Vrate volt.*100%.
贴片元件焊接标准:
W
H
贴片位置适中
贴片扭斜
贴片横向偏移
贴片纵向偏移
元件本体:元件本体无裂缝或缺口,表面金属镀层无脱落并漏出元 件本体;元件方向正确(包括上表面、下表面和有极性的元件);元 件无翘起,引脚无变形。
片式元件:焊接可靠,横向偏移不能超过W的30%;纵向偏移不能超 过H的20%
圆柱体元件:焊接可靠,横向偏移不能超过W的30%,纵向偏移不能 超过H的20%,横面和侧面焊接宽度至少为可焊宽度的50%;
开机延时
2.10 上升时间(Rise Time)
上升时间是指电源输出电压从额定电压的10%上升到90%所需的时间。 上升时间与输出电容的容量有关,同等条件下,输出电容容量越大,上升 时间越长;反之,上升时间越短。 由此可以看出,在选择输出电容规格时,即要考虑纹波电压,又要考虑上 升时间,使开关电源达到最优性能。
输入频率一般在47-63Hz。
2.2 输出电压(Input Voltage)
开关电源的稳压精度一般为5%,即输出电压范围为额定输出电压的±5%。
2.3浪涌电流( Inrush Current)
浪涌电流指电源接通瞬间,流入电源设备的峰值电流。由于输入滤波电 容迅速充电,所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。电源应该限制此峰值 电流在AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器件所能承受的浪涌水平内。反 复开关环路,AC输入电压不应损坏电源或者导致保险丝烧断。
2.6 纹波电压(Ripple Voltage)
纹波就是一个直流电压中的交流成分。直流电压本来应该是一个固定的值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,由于滤波不彻底,就会 有剩余的交流成分,即使采用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。事实上, 即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。
开关电源简介
一.开关电源定义:
开关电源是相对线性电源说的。在输入端将交流电整流变成直流电, 再在高频震荡电路的作用下,用开关管控制电流的通断,形成高频脉冲电 流。在电感(高频变压器)的帮助下,输出稳定的低压直流电。由于变压 器的磁芯大小与他的工作频率的平方成反比,频率越高铁心越小。这样就 可以大大减小变压器,使电源减轻重量和体积。而且由于它直接控制直流, 使这种电源的效率比线性电源高很多。这样就节省了能源,因此它受到人 们的青睐。
6
5
4
插件中投板工位作业要求:
NG
3.4 补焊
元件空 焊不良 元件连 锡不良
➢主要检查元件是否有虚焊、短路、少锡、锡尖、锡多、假焊等不良现象并进行修补; ➢必须做好静电防护。
良好焊点标准:
➢ 光滑亮泽、锡量适中、形状良好; ➢ 无冷焊(虚假焊)、针孔; ➢ 元件脚清晰可见,无包焊、无锡尖; ➢ 无残留松香焊剂、残锡、锡珠; ➢ 无起铜皮、无烫傷元器件本体及绝缘皮现象; ➢ 焊锡应覆盖整个焊盘,至少覆盖95%以上 。
浪涌电流
浪涌电流的防护
在开关电源设计中,一般采用在AC输入端串一个NTC热敏电阻的方式来抑制浪涌 电流。
NTC热敏电阻
NTC热敏电阻应用电路
2.4负载调整率 (Load Regulation)
电源负载的变化会引起电源输出的电压的变化 负载增加,输出电压降低; 负载减少,输出电压升高。
负载调整率
负载变化时
NG
锡点
检查
OK
装外壳 OK
功能 测试
OK
超声波压合
NG 维修
NG
PE NG
报废
老化 测试
OK
高压 测试
OK
ATE 测试
OK
外观 检查
OK 包装
返工
NG
成品
检验
OK
入库
主流程
组装 老化 包装 入库
3.2 AI AI工艺检验判定标准:
3.3 插件 待插件机板摆放要求:
NG
插件器件成型标准要求:
NG
所以,开关电源都需要设定过流保护,过流保护点一般设定在额定电 流的1.1-2.0倍。但是对于一些特殊的终端,如电机、POS机、硬盘等,其 启动电流或者工作时的瞬态电流比较大,所以,这些终端的OCP点也设置的 比较大,一般都在1.5倍以上。但是也要保证其工作时的有效电流在额定电 流以内。
手机充电端口短路造成的过流烧毁
三.生产制程
3.1 注意事项
3.1.1 ESD防护
静电(ESD)是一种客观存在的自然现象,产生的方式多种,如接触、 摩擦、电器间感应等。静电的特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流 和作用时间短的特点。
人体自身的动作或与其他物体的接触,分离,摩擦或感应等因素,可以 产生几千伏甚至上万伏的静电。
静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两 大危害,常常造成电子电器产品运行不稳定,甚至损坏。
最大输出电压 - 最小输出电压 额定输出电压
100%
如某12V电源,空载时电压为12.2V,满载时电压为11.8V, 则该电源的负载调整率为:
12.2 -11.8 100% 3.33% 12
开关电源负载调整率一般不超过5%
2.5 线性调整率 (Line Regulation)
对于适配器而言,线性调整率即:在额定输入电压变化范围内,输出电 压的变化率。 ΔV/V=(V-V1)/V*100%
上升时间
2.11 输出过流保护(Over Current Protection) 短路保护(Short Circuit Protection)
过流保护、短路保护就是当开关电源电流超过预定最大值或输出短路 时,断开输出的一种保护方式。
当负载出现短路、过载或者控制电路失效等意外情况时,会引起流过 负载的电流过大,烧毁终端等风险。另外,若负载电流超过额定电流,也 可能会导致电源过热烧毁,甚至出现起火、电击等风险!
证在0.5W以内; 能效VI级电源,≤49W,空载功耗要保证在0.1W以内,>49W,空载功耗要保
证在0.21W以内;
2.8 保持时间(Hold Up Time)
保持时间是指电源从断开市电( 0°或180°相位)到其输出电压下降到额 定电压的90%之间的时间。
保持时间与输入高压电容的容量和输入电压有关。输入电容越大,保持时 间就越长,反之越短;一般情况下,输入电压越高,保持时间越长,反之约短。
1).交流电源 /AC Source 2).电子负载 /Electronic Load 3).示波器 / OSCILLOSCOPE
C. 测试条件
环境温度 /Temp.
输入电压 /AC Input
输入频率 /Freq.
输出负载设置 /Output Load Setup
25°C
90V/115V/132V 180V/230V/264V
E. 注意事项 1). 测试前待输出电压稳定后再进行测试. 2). 电压调整率值是输出负载不变,输入电压变动时计算的值.
2.负载调整率测试 /Load Regulation Test
A.目的 测试电源在输入电压一定而输出负载变动时,其输出电压跟随变动的稳定性(常规≤±5%) B.使用仪器设备 1).交流电源 /AC Source 2).电子负载 /Electronic Load 3).示波器 / OSCILLOSCOPE C. 测试条件
3.1.2 PCBA摆放
摆放符合要求 摆放不符合要求
主流程
元件加工 插件
波峰焊接
补焊
关键工序
元件加工
检查装箱
插件 NG
装治具(分产品)
零件 检查 OK
波峰焊接
压高件
零件 检查 OK
锡点 检查 OK
ICT 测试 OK
功能 测试 OK
OK
NG 维修
NG PE
NG 报废
关键工序
焊AC&DC线 OK
线性调整率
输入电压变化时
最大输出电压 - 最小输出电压 额定输出电压
100%
如某12V电源,100Vac输入时,输出电压为11.80V; 240Vac输入时, 输出电压为11.89V ,则该电源的线性调整率为:
11.89 -11.80 100% 0.75% 12
SSR(光耦反馈)开关电源线性调整率一般可以做到2%以内。
开关电源的基本工作模式
交流 市电
整流滤波
直流
PWM 开关转换
整流滤波

交流
直流 载
百度文库
开关电源优缺点
优点
1、功耗小,效率高。 2、体积小,重量轻。 3、稳压范围宽。
缺点
存在较为严重的开关干扰。 这些干扰如果不采取一定 的措施进行抑制、消除和 屏蔽,不但会严重地影响 整机的正常工作。而且会 串入工频电网,使附近的 其他电子仪器、设备和家 用电器受到严重干扰。
一般,在额定最低输入电压,电源的保持时间要>10mS。
保持时间
2.9 开机延时(.Turn On Delay Time)
开机延时是指电源从接通市电到其输出电压上升到额定电压的90%之间的时 间。
开机延时与启动电阻、IC供电电容容量和输入电压有关。 启动电阻越小,开机延时就越短,但是空载功耗会随之增大,反之,则开 机延时越长,空载功耗减小; IC供电电容容量越大,开机延时就越长,空载功耗增大,反之,则开机延 时约短,空载功耗减小; 一般情况下,输入电压越高,开机延时越短,反之约长。 一般,在额定输入电压下,电源的开机延时要<5S。
静电在我们的日常生活中可以说是无处不在,我们的身上和周围就带有 很高的静电电压,几千伏甚至几万伏。平时可能体会不到,人走过化纤的地 毯静电大约是35000伏,翻阅塑料说明书大约7000伏,对于一些敏感仪器来 讲,这个电压可能会是致命的危害。
在进行生产作业时,必须穿、戴好防静电衣、帽、手套、指套、手环
纹波电压
纹波电压测试
纹波电压的值采用示波器交流电压档进行测量。 由于设备及电网的干扰,包括示波器探头地线夹子的接触电容引起的干扰,都 会影响纹波电压的测试结果,因此在纹波电压测试时: 1.将示波器带宽设置为20MHz; 2.在探头的信号输入端并一个0.1uF的瓷片电容和10-47uF的电解电容; 3.如果还是不能滤除干扰杂波,可以用示波器探头的小环进行测试。
地线夹子的接触电 容易造成杂波干扰
探头小环
干扰杂波
正常纹波
2.7 空载功耗(Power Loss)
空载功耗是指电源在接通市电后,不连接任何的耗电设备的自身损耗。从 节能的角度考虑,空载功耗要做到越低越好。
对于开关电源,空载功耗在安规中有严格的要求: 能效V级电源,≤49W,空载功耗要保证在0.3W以内,>49W,空载功耗要保
插件元件不良焊接示例:
虚焊
少锡、锡薄
包焊 拉尖
空焊 连焊 毛刺
3.5 焊线
注意区分DC线正负极; 焊线后,引脚出PCB板长度为1.5-2.5mm; 焊接后检查焊点须饱满有光泽,不可有虚焊/假焊/锡尖/锡少/ 连锡等不良现象。
3.6 点胶
PCB板 自动翻转
在指定位置点胶 气动胶枪气压管控在0.4-0.7Mpa(4-7kgf/cm²),以控制胶量。
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