开关电源-PCB布局需要注意的有以下方面
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1:流过大电流的电解电容需要并联使用是,应该尽量使用相同规格电容,要相互靠近,不宜分开。并联的电容需要均流,所以要保持相同的阻抗,不同电容阻抗不一样,总阻抗还跟pcb走线长度,温度环境相关,分开使用后很难保证这两方面参数保持一致。
2:电解电容和薄膜电容(包括安规电容)等温度特性不怎么好,持续高温情况下会影响稳定性跟寿命,这类电容自身一般不怎么发热,但是如果贴近或靠近发热量大的元件,如功率电感,变压器,功率MOS,桥堆,功率二极管,大功率电阻等将严重影响稳定性和寿命。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。
3:大功率电阻有条件的话尽量竖起来放增加空气对流,如要横放,千万不要让电阻管体贴着pcb,这样会影响电阻散热还可能会烤黄pcb板材。
4:可调电阻等微调元件不要贴近或靠近发热量大的元件(如功率变压器),一方面因为温度会电阻的阻值和寿命,进而影响可调电路部分精准度,另一方面可调电阻等一般带有机械部分和塑料部分,这些都是不能耐高温的,容易老化损害。
5:工作在低温场合的pcb,特别是面积比较大的时候,必须要在板材无各处尽量均匀的打洞和割槽,不然经过强烈热胀冷缩之后,pcb会变形甚至铜箔翘起。
6:光耦和控制IC不宜放在变压器磁芯结合处切线正下方(卧式变压器尤为严重),因为这个地方散磁通和漏磁通很大,影响到光耦所在的反馈回路,容易使电源不稳定。
7:贴片电容很容易在生产过程中被压坏,所以pcb的贴片面尽量贴一下比较高贴片电容要高一点的贴片元件,这是为了保护贴片电容。
8:插件面尽量让散热器高度略高于较高的电解电容和磁性元件,并使pcb插件面朝下,贴片面朝上的方式摆放时保持平衡,这样有利于在生产中保护磁芯不被碰裂,电解电容不被挤扁,并有利于调试和维修焊接。
开关电源内的主要寄生参数概述
寄生参数是电路内部实际元件无法预料的电气特性,它们一般会储存能量,并对自身元件起反作用而产生噪声和损耗。对设计者来说,分辨、定量、减小或利用这些反作用是一个很大的挑战。在交流情况下,寄生特性更加明显。典型的开关电源内部有两个主要的、存在较大交流值的节点,首先是功率开关的集电极或漏极;(9)它激式开关电源因未得到行逆成而工作低于低频状态,造成输出电压低。第二是输出整流器的阳极。必须***关注这两个特殊的节点。
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开关电源的结构
常用开关电源,主要是为电子设备提供直流电源供电。电子设备所需要的直流电压,范围一般都在几伏到十几伏,而交流市电电源供给的电压为220V(110V),频率为50Hz(60Hz)。开关电源的作用就是把一个高电压等级的工频交流电变换成一个低电压等级的直流电。另外,出于产品规范和系统性能的考虑,电源产生的电磁干扰(EMI)必须足够低。
开关电源的主要电路是由:防雷电路,输入电磁干扰滤波器(Electromagnetic Interference,简称EMI),输入整流滤波电路,功率变换电路,脉宽调制(PWM)控制器电路,输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过压,欠压保护电路, 输出过压,欠压保护电路,输出过流保护电路,输出短路保护电路等。如果负载是马达、灯泡或电容性负载,当开机瞬间时电流较大,应选用合适电源以免过载。
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