开关电源

硬核!如何从PCB布局布线下手,避免由开关电源布局不当而引起的噪声

“噪声问题!”——这是每位电路板设计师都会听到的四个字。为了解决噪声问题,往往要花费数小时的时间进行实验室测试,以便揪出元凶,但最终却发现,噪声是由开关电源的布局不当而引起的。解决此类问题可能需要设计新的布局,导致产品延期和开发成本增加。

开关电源中高频磁性元件设计常见错误概念辨析

1、引言

开关电源中的12种“地”的布局与走线!

摘要

Ⅰ、 地”的概念

Ⅱ、开开关电源中“地”的分类

Ⅲ、开关电源中接地的方式

Ⅳ、实际布线中关于 “地 ”的考虑

Ⅴ、总结

“地”的概念

Ⅰ、定义

作为电路或系统基准的等电位点或平面

Ⅱ、符号

“”

Ⅲ、作用

不同种类的接地作用各异

Ⅳ、关于“ 地”的思考

●理想地线应是一个零电位、零阻抗的物理实体

●实际的布线中,地线在PCB上,本身会有阻抗 成分,又有分布电容、电感构成的电抗成分; 根据欧姆定律,有电流通过就会产生压降

●地线跟源(电源、信号源)构成回路,此回路的 电场会感应出外部电磁场的RF电流,即常说 的“噪声”,从而引起EMI问题

开关电源中地的分类

十年电源研发工程师的三十条开关电源设计实用经验(二)

16. 画小板时,在小板引脚的90度拐角处增加一个圆形钻孔,方便组装。如图:

“”

“实物图”
实物图

“实际组装图”
实际组装图

这样做可以使小板与 PCB 大板之间紧密贴合,不会有浮高现象。

17. 电路设计,肖特基的散热片可以接到输出正极线路,这样铁封的肖特基就不用绝缘垫和绝缘粒。

十年电源研发工程师的三十条开关电源设计实用经验(一)

电源开发是个技术活,也是个累活,工作繁杂时难免会犯一些低级小错误。这些错误,会导致一系列的连锁反应,需要采购部、生产部、PM、品管部、业务部、工程部等众多部门来配合,以修正你的那个小错误。

本文作者将为大家分享自己在十年研发电源工作中,积累的一些实用经验,希望对大家有所帮助。

1. 变压器图纸、PCB、原理图这三者的变压器飞线位号需一致,这是安规认证要求。很多工程师在申请安规认证提交资料时会犯这个错误。

2. X 电容的泄放电阻需放两组。UL62368、CCC 认证要求断开一组电阻再测试 X 电容的残留电压。

这是很多新手会犯的一个错误,修正只能重新改 PCB Layout,浪费自己和采购打样的时间。

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3. 变压器飞线的 PCB 孔径需考虑到最大飞线直径,必要时预留两组一大一小的 PCB 孔,避免组装困难或过炉空焊问题。

电源寿命的元件:电解、开关、风扇、热敏、光耦!

1、决定开关电源寿命的元器件

①电解电容器

电解电容器的封口部位会漏出气化的电解液,这种现象会随着温度的升高而加速,一般认为温度每上升10℃,泄漏速度会提高至2倍。因此可以说电解电容器决定了电源装置的寿命。

② 风扇

如何提高开关电源效率?你只需掌握这11个小技巧!

1、在开关电源次级输出端的肖特基上并一个小功率快速二极管来代替RC吸收,效率一般可以提高1~2个点。

2、在体积和面积的允许下,尽量选用PQ RM型的变压器,在安规允许的情况下,变压器不加挡墙效率可以得到提升。

3、输入和输出的电解容量值。

开关电源设计的那些事,如何防止初次上电“炸机”?

做了这么些年的开关电源设计,一个很让我心里忐忑的事就是新做的样机进行初次上电,担心炸机。相信很多工程师跟我一样深有体会,把自己的新样机在上电之前检查再检查,生怕哪个地方有焊错焊反搭焊或者说有地方短路,甚至把工作台上都扫得干干净净以防万一。

如何测量开关电源(SMPS)中的噪声?

开关模式电源(SMPS)上的噪声有时会变得很糟糕。

我正在评估一个简单的低成本开关电源(SMPS)上的电压噪声,并且几乎因为这些电源在噪声方面的声誉不佳而下降。

开关稳压器中的输出噪声

初次级“Y电容”到底放哪个位置更好?

Y电容,是我们开关电源工程师每天都要接触到的一个非常关键的元器件,它对EMI的贡献是相当的大的,但是它是一个较难把控的元器件,原理上并没有那么直观易懂,在EMI传播路径中需要联系到很多的寄生参数才能够去分析。

我们都知道开关电源变压器的原副边都跨接了一个Y电容,很多时候这个Y电容必须要,没了它EMI就过不了。此Y电容的摆放位有多种方法,到底怎么接效果才是最好的?

在做EMI实验时,往往Y电容对共模干扰的高频段影响比较大,所以我们首先要找到开关电源中的高频干扰源。最常见最熟悉的高频干扰源有两个,以反激为例,一是原边的开关MOS,二是副边的整流二极管,如下图

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高频振铃1:MOS管关断时的振荡,高频振铃2:副边整流二极管关断时的振荡。

首先分析一下高频干扰1(原边开关MOS管的干扰),干扰源为Q1,如下图