开关电源设计笔记.docx

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，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，AP4310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。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，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%。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满数+电解电容的测试，客户端有时提出的要求并未给出是否是容性负我，能带多大的电容起机测试了后心里比较有底。10、输出过压爱