其实关于一个开关电源工程师而言PCB的制造其实是对一款产品的影响至关重要的部分,假如你不能很好的去布局,整个电源很有或许不能正常工作,最小问题也是稳波或许EMC过不去。
这是一组制品开关电源,模组,今天以这个电源模组的规划重点跟咱们聊聊。
事例一:安规走线距离
这个是写在协议里边的,假设你不依照这个做,耐压测试必定是过不了的,由于高电压,会直接空气击穿。 留意稳妥丝之前的间隔是比较远的,要求3mm以上,这便是为啥稳妥丝都会放在电路最前端的原因。
第二个要留意的是就算安规没有写,假设两根走线太近,正常工作也仍然会击穿的,两根1mm距离的PCB外层耐压是200V, 所以一般220v沟通或许310V直流的走线间隔至少2mm以上,一般都是在2.5mm以上的。
这些器件都是有安规要求的,说白了,便是两个器件有最小标准需求的,太小的器件其实是不或许过安规的, 这便是所谓的开关电源PCB工程师实质上是带着镣铐在跳舞的原因。
开关电源变压器的骨架,相同是为了符合安规所以要有严格的把关。尤其是初级,到次级的间隔,小功率变压器是必须飞线的。
飞线的长度也要被管控,假设飞线太短,耐压或许会受到影响,而假设飞线太长,会有或许对外辐射电磁信号,EMC过不了,所以需求在规格书里边详细写清楚, PCB制造的时分,飞线的焊盘必定要留意,不能太妖孽。
事例二:电流走向
这个其实很少有真的被提及,其实原因也很简单。许多人不留意啊。
留意这儿稳妥丝之后,接压敏电阻VR1再接x2电容的走线,完全是绕了一个弯这是为什么?
理由很简单,不让电流在PCB上面有回头路能够走。电流只走阻抗最小的部分,假如直接覆铜,必经的元器件就有或许会被越过,所以这样做不能够。
这的电解电容,相同是为了防止电流绕过必经的电容,直接流到负载上。
尽管画法不同,可是实践起到的作用是相同的。
这便是一个错误的事例,赤色L前方先接了共模电感,再接的x2电容,共模电感到x2电容的这段线就会产生一个美妙的现象,电流来回走,变成了一根天线,x2电流充电的时分,导线内部电流是正向,电容放电的时分,导线内部的电流是反向的,这不是天线是什么?
事例三:最小高压主电流回路
这便是实践布线时分的布局,大家可以参阅一下,JT1是飞线,直接把310V正电压引入了变压器。
事例四:独立电压采样走线
开关电源的采样电压必定要和开关电源的大电流走线分隔。要从开关电源输出电源的最末端去独立拉线采样,这样可以防止负载电流对采样线上构成的干扰。
采样电路在最末端。直接从负载输出端取电压,采样走线上不走大电流,防止了各种采样差错。
事例五:PCB载流才能
众所周知PCB的过电流才能是有限的,可是PCB上的电流究竟能过多少呢?
上面这个表格可以给你一个详细的参阅。看过表格,你应该知道了关于小功率开关电源而言,高压侧的走线完全没有必要搞的很粗, 除非是为了为器件供给散热,不然1mm一般是足够的,最多2mm大都状况都能够担任了。
可是关于低压侧,大电流怎么办?
一方面是添加线宽,一方面是通过去掉部分阻焊层,并在钢网层制造窗口,让导线上锡水。导线的载流才能就会得到相应的添加。 (留意必定要在Paste钢网层开孔,不然不会真的上焊锡的,牢记牢记)
事例六:PCB过孔散热的技巧
许多时分咱们需求通过PCB线路板来散热,这个时分咱们会打一些过孔,然后把热量传递到PCB的不和去。
这时分有一个小技巧,那便是孔塞可以添加热传导的功率,可是孔塞有一个常见最大孔塞直径,一般是过孔直径不大于0.45mm、我稳妥一点一般都是取0.4mm直径。
事例七:放电管的制造
一般在开关电源的高压侧与低压侧之间会有一个放电管,用来释放静电。
许多工程师都会最终在PCB Layout的时分手工制造。
而我的主张是直接做成一个封装,然后和PCB关联调用,这样不会破坏PCB的联动性。
仅仅说你需求制造两个异形封装算了。还算比较容易。
留意这儿只需求去掉阻焊层,千万不要在中间制造钢网层,由于这儿是不需求上锡的,只有焊盘需求上锡
事例八:元器件封装
一般来说,元器件一概依照IPC-SM-782A封装标准制造,关于个别需求接受高压的采样电阻独自对待,由于电阻焊盘之间的距离和耐压有关, 所以焊盘需求恰当拉开一些,可是同时又不能拉的太开,防止不必要的焊接不良率。
这是控制器用来直接连接高压的采样分压电阻,假如距离不符合要求,很有或许就会耐压不行击穿。 贴片电阻器也是有耐压的,不过耐压不行就要加大封装。
这些差不多便是在开关电源规划时分的,全部PCB制造经历了。
说实话,开关电源的制造一路被人忽悠过来,这儿边半桶水的人太多了,许多都是形而上学,而这些都是相对来说算是靠谱一些的,实验后验证过的经历,这也是那些开关电源制造大牛们的血泪教训,许多时分他们当然不期望别人知道,这也没有办法,今天分享出来便是期望能有更少的人去走这些弯路,能给大家一些帮助。
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