20幾條開(kāi)關(guān)電源工作技巧匯總-提高開(kāi)關(guān)電源的工作效率-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2019-09-05
本文主要是講開(kāi)關(guān)電源工作技巧的一些問(wèn)題。開(kāi)關(guān)模式電源（簡(jiǎn)稱(chēng)SMPS），又稱(chēng)交換式電源、開(kāi)關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉換裝置，是電源供應器的一種。其功能是將一個(gè)位準的電壓，透過(guò)不同形式的架構轉換為用戶(hù)端所需求的電壓或電流。開(kāi)關(guān)電源的輸入多半是交流電源（例如市電）或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設備，例如個(gè)人電腦，而開(kāi)關(guān)電源就進(jìn)行兩者之間電壓及電流的轉換。
開(kāi)關(guān)電源不同于線(xiàn)性電源，開(kāi)關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開(kāi)模式（飽和區）及全閉模式（截止區）之間切換，這兩個(gè)模式都有低耗散的特點(diǎn)，切換之間的轉換會(huì )有較高的耗散，但時(shí)間很短，因此比較節省能源，產(chǎn)生廢熱較少。理想上，開(kāi)關(guān)電源本身是不會(huì )消耗電能的。電壓穩壓是透過(guò)調整晶體管導通及斷路的時(shí)間來(lái)達到。相反的，線(xiàn)性電源在產(chǎn)生輸出電壓的過(guò)程中，晶體管工作在放大區，本身也會(huì )消耗電能。開(kāi)關(guān)電源的高轉換效率是其一大優(yōu)點(diǎn)，而且因為開(kāi)關(guān)電源工作頻率高，可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，因此開(kāi)關(guān)電源也會(huì )比線(xiàn)性電源的尺寸要小，重量也會(huì )比較輕。
若電源的高效率、體積及重量是考慮重點(diǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)電源比線(xiàn)性電源要好。不過(guò)開(kāi)關(guān)電源比較復雜，內部晶體管會(huì )頻繁切換，若切換電流尚加以處理，可能會(huì )產(chǎn)生噪聲及電磁干擾影響其他設備，而且若開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有特別設計，其電源功率因數可能不高。
1. 變壓器圖紙、PCB、原理圖這三者的變壓器飛線(xiàn)位號需一致。
理由：安規認證要求這是很多工程師在申請安規認證提交資料時(shí)會(huì )犯的一個(gè)毛病。
2.X電容的泄放電阻需放兩組。
理由：UL62368、CCC認證要求斷開(kāi)一組電阻再測試X電容的殘留電壓。很多新手會(huì )犯的一個(gè)錯誤，修正的辦法只能重新改PCBLayout，浪費自己和采購打樣的時(shí)間。
3.變壓器飛線(xiàn)的PCB孔徑需考慮到最大飛線(xiàn)直徑，必要是預留兩組一大一小的PCB孔。
理由：避免組裝困難或過(guò)爐空焊問(wèn)題。因為安規申請認證通常會(huì )有一個(gè)系列，比如說(shuō)24W申請一個(gè)系列，其中包含4.2V-36V電壓段，輸出低壓4.2V大電流和高壓36V小電流的飛線(xiàn)線(xiàn)徑是不一樣的。多根飛線(xiàn)直徑計算參考如下表格：
4.輸出的DC線(xiàn)材的PCB孔徑需考慮到最大線(xiàn)材直徑。
理由：避免組裝困難因為你的PCB可能會(huì )用在不同電流段上，比如5V/8A，和20V/2A，兩者使用的線(xiàn)材是不一樣的參考如下表格：
5.電路調試，OCP限流電阻多個(gè)并聯(lián)的阻值要設計成一樣。
理由：阻值越大的那顆電阻承受的功率越大。
6.電路設計，散熱片引腳的孔做成長(cháng)方形橢圓形(經(jīng)驗值：2*1mm)。
理由：避免組裝困難橢圓形的孔方便散熱器有個(gè)移動(dòng)的空間，這對組裝和過(guò)爐是非常有利的。
7.電路調試，異常測試時(shí)，輸出電壓或OVP設計要小于60Vac(Vpk)/42.4Vdc(Vrms)。
理由：安規要求這個(gè)新手比較容易忽略，所以申請認證的產(chǎn)品一定要做OVP測試，抓輸出瞬間波形。
8.電路設計，電解電容的防爆孔距離大于2mm，臥式彎腳留1.5mm。
理由：品質(zhì)提升一般正規公司都有這個(gè)要求，防爆孔的問(wèn)題日本比較重視，特殊情況除外。
9.電路調試，輸出有LC濾波的電路需要老化確認紋波，如果紋波異常請調整環(huán)路。
理由：驗證產(chǎn)品穩定性這個(gè)很重要，我之前經(jīng)常碰到這個(gè)問(wèn)題，產(chǎn)線(xiàn)老化后測試紋波會(huì )變高，現象是環(huán)路震蕩。
10.電路調試，二極管并聯(lián)時(shí),應該測試一顆二極管故障開(kāi)路時(shí),產(chǎn)生的異常(包括TO-220里的兩顆二極管)。
理由：品質(zhì)提升小公司一般都不會(huì )做這個(gè)動(dòng)作的，一款優(yōu)秀的產(chǎn)品是要經(jīng)得起任何考驗的。
11.電路設計，如果PCB空間充裕，請設計成通殺所有安規標準。
理由：減少PCB修改次數。如果你某一產(chǎn)品是符合UL60335標準，哪天客戶(hù)希望滿(mǎn)足UL1310，這時(shí)你又得改PCBLayout拿去安規報備了，如果你畫(huà)的板符合各類(lèi)標準，后面的工作會(huì )輕松很多。
12.電路設計，關(guān)于ESD請設計成接觸±8KV/空氣±15KV標準。
理由：減少后續整改次數。像飛利浦這樣的客戶(hù)都要求ESD非常嚴的，聽(tīng)說(shuō)富士康的還需要達到±20KV，哪天有這種客戶(hù)要求，你又得忙一段時(shí)間了。
13.電路設計，設計變壓器時(shí)，VCC電壓在輕載電壓要大于IC的欠壓關(guān)斷電壓值。判斷空載VCC電壓需大于芯片關(guān)斷電壓的5V左右，同時(shí)確認滿(mǎn)載時(shí)不能大于芯片過(guò)壓保護值。
14.電路設計，設計共用變壓器需考慮到使用最大輸出電壓時(shí)的VCC電壓，低溫時(shí)VCC有稍微NOSIE會(huì )碰觸OVP動(dòng)作。如果你的產(chǎn)品9V-15V是共用一個(gè)變壓器，請確認VCC電壓和功率管耐壓。
15.電路調試，Rcs與Ccs值不能過(guò)大，否則會(huì )造成VDS超過(guò)最大耐壓炸機。LEB前沿消隱時(shí)間設短了，比尖峰脈沖的時(shí)間還短，那就沒(méi)有效果了還是會(huì )誤判；
如果設長(cháng)了，真正的過(guò)流來(lái)了起不到保護的作用。Rcs與Ccs的RC值不可超過(guò)1NS的Delay，否則輸出短路時(shí)，Vds會(huì )比滿(mǎn)載時(shí)還高，超過(guò)MOSFET最大耐壓就可能造成炸機。經(jīng)驗值1nS的Delay約等于1K對100PF，也等于100R對102PF。
16.畫(huà)小板時(shí)，在小板引腳的90度拐角處增加一個(gè)圓形鉆孔。
理由：方便組裝，如圖：
實(shí)物如圖：
實(shí)際組裝如圖：
這樣做可以使小板與PCB大板之間緊密貼合，不會(huì )有浮高現象。
17.電路設計，肖特基的散熱片可以接到輸出正極線(xiàn)路，這樣鐵封的肖特基就不用絕緣墊和絕緣粒。
18.電路調試，15W以上功率的RCD吸收不要用1N4007，因為1N4007速度慢300uS，壓降也大1.3V，老化過(guò)程中溫度很高，容易失效造成炸機。
19.電路調試，輸出濾波電容的耐壓致少需符合1.2倍余量，避勉量產(chǎn)有損壞現象。之前是犯了這個(gè)很低級的錯誤，14.5V輸出用16V耐壓電容，量產(chǎn)有1%的電容失效不良。
20.電路設計，大電容或其它電容做成臥式時(shí)，底部如有跳線(xiàn)需放在負極電位，這樣跳線(xiàn)可以不用穿套管，這個(gè)可以節省成本。
開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽(tīng)產(chǎn)品，安防監控，LED燈帶，電腦機箱，數碼產(chǎn)品和儀器類(lèi)等領(lǐng)域。
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