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工程师总结的直流电源设计心得

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-12 09:47    点击量:

    首先从直流电源的设计及生产工艺开始描述吧,先说说印制板的设计.直流电源工作在高频率,高脉冲状态,属于模拟直流电源电路中的一个比较特殊种类.布板时须遵循高频直流电源电路布线原则.

工程师总结的直流电源设计心得
    1、布局:脉冲直流电源电压连线尽可能短,其中输入开关管到隔离变压器连线,直流电源输出隔离变压器到整流管连接线.脉冲直流电源电流环路尽可能小如输入滤波电容正到隔离变压器到开关管返回电容负.直流电源输出部分隔离变压器出端到整流管到直流电源输出电感到直流电源输出电容返回隔离变压器直流电源电路中X电容要尽量接 近直流电源输入端,输入线应避免与其他直流电源电路平行,应避开.Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端.

    共摸电感应与隔离变压器保持一定距离,以避免磁偶合.如不好处理可在共摸电感与隔离变压器间加一屏蔽,以上几项对开关电 源的EMC性能影响较大.

    直流电源输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近直流电源输出端子,可影响直流电源直流电源输出纹波指标,两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容.发热器件要和电解电容保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是直流电源寿命的瓶劲,如隔离变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许 可将其放置在进风口.

    控制部分要注意:高阻抗弱信号直流电源电路连线要尽量短如取样反馈环路,在处理时要尽量避免其受干扰、直流电源电流取样信号直流电源电路,特别是直流电源电流控制型直流电源电路,处理不好易出现一些想不到的意外,其中有一些技巧,现以3843直流电源电路举例见图(1)图一效果要好于图二,图二在满载时用示波器观测直流电源电流波形上明显叠加尖刺,由于干扰限流点比设计值偏低,图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号直流电源电路,开关管驱动电阻要靠近开关管,可提高开关管工作可靠性,这和功率MOSFET高直流阻抗直流电源电压驱动特性有关.

    功率MOSFET高直流阻抗直流电源电压驱动特性下面谈一谈印制板布线的一些原则.

    线间距:随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高,一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题,完全能够满足大多数应用场合.考虑到直流电源所采用的直流电源元器件及生产工艺,一般双面板最小线间距设为0.3mm,单面板最小线间距设为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,最小 间距设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中出现"桥接"现象.,这样大多数制板厂都能够很轻松满足生产要求,并可以把成品率控制得非常高,亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本.

    最小线间距只适合信号控制直流电源电路和直流电源电压低于63V的低压直流电源电路,当线间直流电源电压大于该值时一般可按照500V/1mm经验值取线间距.

    鉴于有一些相关标准对线间距有较明确的规定,则要严格按照标准执行,如交流入口端至熔断器端连线.某些直流电源对体积要求很高,如模块直流电源.一般隔离变压器输入侧线间距为1mm实践证明是可行的.对交流输入,(隔离)直流直流电源输出的直流电源产品,比较严格的规定为安全间距要大于等于6mm,当然这由相关的标准及执行方法 确定.一般安全间距可由反馈光耦两侧距离作为参考,原则大于等于这个距离.

    也可在光耦下面印制板上开槽,使爬电距离加大以满足绝缘要求.一般直流电源交流输入侧走线或板上元件距非绝缘的外壳、散热器间距要大于5mm,直流电源输出侧走线或器件距外壳或散热器间距要大于2mm,或严格按照安全规范执行.

    呢,通过多次实践,及分析同行的设计,本人认为,在标称直流电源电压输入时,直流电源输出达到50%~60%隔离变压器从断续,过渡到连续状态比较合适.或者在最高输入直流电源电压状态时,满载直流电源输出时,隔离变压器能够过渡到连续状态就可以了.

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