开关电源设计笔记.docx
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1、1.开关电源设计前各参数以NXP的TEA1832图纸做说明。分析电路参数设计与优化并到认证至量产,全部元落件尽量选择公司现有的或者量大的元件,便利后续降成本。1、输入端:FUSE选择须要考虑到INT参数。保险丝的分类,快断,慢断,电流,电压值,保险丝的认证是否齐全.保嘴醐安规跑离2.5.设计时尽量放到3mm以上。需考虑打宙击时,保除丝12T是否有余墩,会不会打挂掉。2、压敏电吼:图中可以增加个压敏电阻,般采纳14D471,也可采纳561,直径越大抗浪涌电流越大,也有增加版的10S471,14S471等,一般141)471IKV,2KV宙出够用了,蟠加雷击电压就要换成MW+GDT。有必要时,压敏
2、电阻外包个热缩套管。3、NTC:图中可以增加个NTC,有的客户有限制冷启动浪涌电流不超过60A,30A,VrC的另一个目的还可以在雷击时扛部分电压,减下MOSFET的压力。选型时留意NTC的电压,电潦,温度等参数。4、共模电感:传导与辐射很重要的一个滤波元件,共模电感有环形的高导材料5K,7K,0K,12K,15K,常用绕法仃分槽绕,并绕.蝶形绕法等,逐仃UU型,分4个槽的ET型。这个假如能共用老机种的最好,成本考虑,传导辐射测试完成后才能定型。5、X电容选择:须要与共模电感协作测试传导与辐射才能定容值,一般状况为功率越大X电容越大。6、假如认证有输入1.N的放电时间要求,须要在X电容下放2并
3、2出的电阻给电容放电。7、桥堆的选择:一般须要考虑桥堆能过得浪涌电流,耐压和散热,防止甭击时坏掉。8、VCC启动电阻:留意启动电阻的功耗,主要是耐压倒,1206一般耐压200V,0805一般耐压150V,能多留余量比较好。9、输入滤波电解电容:一股看成本的考虑,输出保持时间的IOmS,依据电解电容容值的最小状况80、容值设计,不同厂家和不同的设计阅历有点出入,有一点要留意一般的电解电容和扛窗击的电解电容,电解电容的纹波电潦关系到电容寿命,这个看品牌和详细的系列。10、愉入电解电容上有并联个小窗片电容,这个平常体现不出来用处,在做传导抗扰度时仃效果。11、ReD汲取部分:R的取值对应MOSFET
4、上的尖峰电压值,假如采纳贴片电阻需密意电压降额与功耗。C一般取102/103IKY的高压瓷片,整改辐射时也有可能会改为薄膜电容效果好。D一般用FR1.O7,FR207,整改辐射时也有改为1N4007的状况或者其他的慢管,或者在D上套磁珠(K5A,K5C等材质)小功率电源,RC可以采纳TVS管替代,如P6KE16。等。12、MOSFET的选择,起机和短路状况须要留意SOA。高温时的电潦降额,低温时的电压降额。般600Y2T2八足够用与100W以内的反激,依据成原来权衡选型。整改辐射时许多方法没有效果的时候,换个MOSFET就过了的状况常常有。13、MOSFET的驱动电阻一般采纳10R+20R,限
5、值大小对应开关速度,效率,温开。这个参数须要整改辎射时调整。14、MOSFET的GATE到SOURCE端须耍增加一个IOK-100K的电阻放电.15、MOSFET的SOURCE到GND之间有个ISenSe电阻,功率尽量选大,尽量采纳绕线无感电阻。功率小,或者有感电阻短路时有遇到过炸机现象。16、ISenSe电阻到IC的Isense增加1个RC,取值IK1331,调试时可能有作用,假如采纳这个TEA1.832电路为参考,电加一个C并联到GND.17、不同的IC外围引脚参考设计手册即可,依据自己的阅历在IC引脚处放漉波电容。18、变压罂的设计,反激变压器设计论坛里面探讨许多,不多说。还是考虑成本,
6、尽量不在变压器里面加屏蔽U,顶多在变压器外面加个十字屏蔽“变压器肯定要验算de1.1.aB值,防止海温时磁芯饱和.de1.aB=1.*Ipk/(NMe),1.(uH),Ipk(八),N为初级砸数(T),Ae(由2)(参考TDG公司的磁芯特性(100U)饱和磁通密度39OmT,剩磷55mT,所以AB值般取330InT以内,出现异样状况不饱和,一般取值小丁-30OmT以内。我之前做反激变压器取值都是小于0.3的)附,学习ZhangyiPing的阅历(所以一般的磁通密度选择1500高斯,变压器小的可以选大一些,变压器大的要选小一些,频录高的减小频录低的可以大些吧。)变压器的YCC协助绕组尽量用2根以
7、上的线并绕,之前很大批量时有遇到过有几个协助绕组轻栽电压不够或者更载时VCC过压的状况,2跟以上的VCC协助绕线隗尽量糊合更好解决电压差异大这个问题。附注:有爱好验证这个公式的话,可以在最低电压输入,输出负效不断增加,看到变压器饱和波形,饱和时计算结果应当是50OmT左右(25C时,饱和蹂通密度51OmT)。借鉴TDG的磁芯基本特征图。19、输出二极管效率要求离时,可以采纳超低压降的肖特基二极管,成本要求高时可以用超快且原二极管。20、输出二极管并联的RC用于抑制电压尖峰,同时也对辐射有抑制。21、光耦与431的协作,光耦的二极管两端可以增加个1K-3K左右的电阻,Vout串联到光耦的电阻取值
8、一般在100欧姆TK之间.431上的C与RC用于调整环路稳定,动态响应等。22、VoUt的检测电阻须要有ImA左右的电流,电流太小输出误差大,电流太大,杉响待机功耗。23、输出电容选择,输出电容的纹波电流大约等于输出电流,在选择电容时纹波电潦放大1.2倍以上考虑。24、2个输出电容之间可以增加一个小电感,有助于抑制辐射干扰,有了小电感后,第个输出电容的纹波电流就会比其次个输出电容的纹波电流大许多,所以许多电路里面第一个电容容量大,其次个电容容量较小.25、输出V(HH端可以增加一个共模电感与104电容并联,有助于传导与辐射,还能降低彼波峰峰值。26、须要做恒流的状况可以采纳专业芯片,AP431
9、0或#TSM1.O3等类似芯片做,用431+358都行,留意VCC的电压范围,环路调整也差不多。27、有多路输出负载状况的话,电源的主反馈电路肯定要有固定输出,或者假负载,否则会因为耦合,burst模式等问题导致其他路输出电压不稳定。28、初级次级的大地之间有接个Y电容,般容量小于或等于222.则海电流小于O.25nA,不同的产品认证对漏电潦是有要求的,需留意.算下来这么多,电子元器件堪本能定型了,整个初略的BoM可以评审并参考报价了。BoM中元器件可以多放几个品牌便利核成本。如客户有特殊要求,可以在电路里面增加功能电路实现。如不能实现,找寻新的IC来完成,相等功率和频率下,IC的更改对外围器
10、件影响不大.如客户温度范围的要求比较高.对应元器件的选项须要参考元器件运用温度和降额运用。2开关电源PCB设计1、PCB对应的SCH网络要对应,便利后续更新,花不J多少时间的.2、PCB的元器件封装,标准库里面的按实际状况须要更改,贴片元件焊就加大:插件元件的孔径比元件管脚大03mm,焊盘直径大于孔0.8mm以上,焊盘大些便利焊接,元器件过波峰焊也简单上锡,PCB厂家做出来也不简单破孔。还有许多细微环节的东西多了解些对生产是很大的功劳啊.3、安规的要求在PCB上的体现,保险丝的安规输入到输出距高3mm以上,保险丝带型号须要印在PCB上。PCB的板材也有不同的安规要求,对应须要做的认证与*商沟通
11、能否满意要求,相应的认证编号福印到PCB上。初统到次级的距离8mm以上,Y电容留意选择Y1.还是Y2的,路距也要求8mm以上,变压器的初级与次级,用挡墙或者次级用三层绝缘线飞线等方法做爬电距离。4、桥堆前1.N定线距离2.5mm以上,桥堆后高压+,-距离2.5mm以上。走线为大电流回路先走,面积越小越好。信号线远离大电流走线,避开干扰,IC信号检测部分的波波电容旅近IC,信号地与功率地分开走,星形接地,或者单点接地,最终汇总到大电容的引脚,避开调试时信号受干扰,或者抗扰度出状况。5、IC方向,贴片元器件的方向,尽量放到整排整列,便利过波峰焊上锡,提高产线效率,避开阴影效应,连锡,虚焊等问题出现
12、。6、打A1.的元器件须要依据相应的规则放置元器件,之前看过一个日本的PCB,焊盘做成水滴状,A1.元件的引脚刚好在水滴状的焊盘上,美丽。7.PCB上的走线对相射影响比较大,可以参考相关书籍。还仃1种状况,PCB当单面板布线,弄完后,在顶乂敷整块铜皮接大电容地,抑制传导和辐射很有效果。8、布线时,还须要考虑雷击,ESD时或其他干扰的电流路径,会不会影响ICa开关电源调试1、万用表光测试主电流回路上的二极管,MOSFE1.有没有短路,有没有装反,变压器的感量与漏感是否都有测试,变压器同名端有没有绕错。2,起先上电,我的习惯是先上100V的低压,PWM没有输出。用示波器看VCC,PWM脚,VCC上
13、升到启动电压,PWM没有输出。检查各引脚的爱护动能是否被触发,或者参数不对。找不到问题,查看IC的上电时序图,或者IC的datasheet里面IC启动的条件.示波器运用时需留意,3芯插头的地线要拔掉,不拔掉的话鼓好采纳隔离探头挂波形,要不怎么炸机的都不知道,用2个以上的探头时,2根探头的CoM端接同1个点,避开影响电路,或者夹错位置烧东西。3、IC启动问题解决r,PWM有输出,发觉启动时变压器啸叫。挂MOSFET的电流波形,或者看ISenSe脚底波形是否是三角波,有可能是饱和波形,有可能是方波。需重新核算AB,还有种状况,VCC绕组与主绕组绕错位置。也有输出短路的状况,还有RCD汲取部分的问题
14、,甚至还遇到过TVS坏了短路的状况。1.输出有了,但是输出电压不对,或者离了,或者低了。这个须要推断是初级到问题,还是次级的问题。挂输出二极管电压电流波形,是否是正常的反激波形,波形不对,估计就是同名端反了。检查光耦是否损坏,光耦正常,采纳稳压管+IK电阻替换431的位置,即可推断输出反馈431部分,或者恒流,或者过我爱护等爱护的动作。常见问题,光耦脚位画错,导致反馈到不了前级。431封装弄钳,一般431的封装有2种,脚位有镜像了的。同名端的问题会导致输出电压不对。5、输出电压正常1.但是不是精确的12V或者24V,这个时候一般采纳2个电阻并联的方式来调整到精确电压。采样电阻必需是1%或者05
15、%。6、输出能带我了,带满载变压器有响声,输出电压纹波大。挂PWM波形,是否有大小波或拧开儿十个周期,停几十个周期,这样的状况调整环路。431上的C与RC,现在的许多IC内部都己经集成/补偿,环路都比较好调整1,环路调整没有效果,可以计算下电感感及太大或者太小,也可以近新核算ISenSe电阻,是否IC已经认为ISenSe电阻电压较小,IC工作在brustmode,可以更改ISenSe电阻阻值测试。7,凹凸压都能带满我了.波形也正常J测试电源效率,输入90V与264V时效率尽量做到一样(改占空比,匝比),便利后续安观测试温开。电源效率一般参考老机种效率,或者查能效等级里面的标准参考。8、输出纹波
16、测试,殷都仃要求用47uF+104,或#10uF+104电容测试。这个电解电容的容值影响纹波电压,电容的高频低阻特性(不同品牌和系列也会影响触波电压。示波器测试纹波时探头上用弹黄测摸索头测试可以避开干扰尖峰。输出纹波搞不定的状况卜.,可以改容量,改电容的系列,甚至考虑采纳固态电容。9、输出过流爱护,客户要求精度高的,耍在次级放电流爱护电路,要求精度不高的,一般初级做过潦爱护,大部分IC都有集成过潦或者过功率爱护。过流爱护一般放大1.Ir.5倍输出电流。最大输出电流时,元器件的应力都须要测试,并留有余量。电潦爱护如增加反饿环路可以做成恒流模式,无反馈环路一般为打嗝爱护模式.做好过流会护还须要测试
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