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工程師總結的直流電源設計心得

文章來源:穩壓電源公司,時間:2017-09-12 09:47    點擊量:

    首先從直流電源的設計及生產工藝開始描述吧,先說說印制板的設計.直流電源工作在高頻率,高脈沖狀態,屬于模擬直流電源電路中的一個比較特殊種類.布板時須遵循高頻直流電源電路布線原則.

工程師總結的直流電源設計心得
    1、布局:脈沖直流電源電壓連線盡可能短,其中輸入開關管到隔離變壓器連線,直流電源輸出隔離變壓器到整流管連接線.脈沖直流電源電流環路盡可能小如輸入濾波電容正到隔離變壓器到開關管返回電容負.直流電源輸出部分隔離變壓器出端到整流管到直流電源輸出電感到直流電源輸出電容返回隔離變壓器直流電源電路中X電容要盡量接 近直流電源輸入端,輸入線應避免與其他直流電源電路平行,應避開.Y電容應放置在機殼接地端子或FG連接端.

    共摸電感應與隔離變壓器保持一定距離,以避免磁偶合.如不好處理可在共摸電感與隔離變壓器間加一屏蔽,以上幾項對開關電 源的EMC性能影響較大.

    直流電源輸出電容一般可采用兩只一只靠近整流管另一只應靠近直流電源輸出端子,可影響直流電源直流電源輸出紋波指標,兩只小容量電容并聯效果應優于用一只大容量電容.發熱器件要和電解電容保持一定距離,以延長整機壽命,電解電容是直流電源壽命的瓶勁,如隔離變壓器、功率管、大功率電阻要和電解保持距離,電解之間也須留出散熱空間,條件允許 可將其放置在進風口.

    控制部分要注意:高阻抗弱信號直流電源電路連線要盡量短如取樣反饋環路,在處理時要盡量避免其受干擾、直流電源電流取樣信號直流電源電路,特別是直流電源電流控制型直流電源電路,處理不好易出現一些想不到的意外,其中有一些技巧,現以3843直流電源電路舉例見圖(1)圖一效果要好于圖二,圖二在滿載時用示波器觀測直流電源電流波形上明顯疊加尖刺,由于干擾限流點比設計值偏低,圖一則沒有這種現象、還有開關管驅動信號直流電源電路,開關管驅動電阻要靠近開關管,可提高開關管工作可靠性,這和功率MOSFET高直流阻抗直流電源電壓驅動特性有關.

    功率MOSFET高直流阻抗直流電源電壓驅動特性下面談一談印制板布線的一些原則.

    線間距:隨著印制線路板制造工藝的不斷完善和提高,一般加工廠制造出線間距等于甚至小于0.1mm已經不存在什么問題,完全能夠滿足大多數應用場合.考慮到直流電源所采用的直流電源元器件及生產工藝,一般雙面板最小線間距設為0.3mm,單面板最小線間距設為0.5mm,焊盤與焊盤、焊盤與過孔或過孔與過孔,最小 間距設為0.5mm,可避免在焊接操作過程中出現"橋接"現象.,這樣大多數制板廠都能夠很輕松滿足生產要求,并可以把成品率控制得非常高,亦可實現合理的布線密度及有一個較經濟的成本.

    最小線間距只適合信號控制直流電源電路和直流電源電壓低于63V的低壓直流電源電路,當線間直流電源電壓大于該值時一般可按照500V/1mm經驗值取線間距.

    鑒于有一些相關標準對線間距有較明確的規定,則要嚴格按照標準執行,如交流入口端至熔斷器端連線.某些直流電源對體積要求很高,如模塊直流電源.一般隔離變壓器輸入側線間距為1mm實踐證明是可行的.對交流輸入,(隔離)直流直流電源輸出的直流電源產品,比較嚴格的規定為安全間距要大于等于6mm,當然這由相關的標準及執行方法 確定.一般安全間距可由反饋光耦兩側距離作為參考,原則大于等于這個距離.

    也可在光耦下面印制板上開槽,使爬電距離加大以滿足絕緣要求.一般直流電源交流輸入側走線或板上元件距非絕緣的外殼、散熱器間距要大于5mm,直流電源輸出側走線或器件距外殼或散熱器間距要大于2mm,或嚴格按照安全規范執行.

    呢,通過多次實踐,及分析同行的設計,本人認為,在標稱直流電源電壓輸入時,直流電源輸出達到50%~60%隔離變壓器從斷續,過渡到連續狀態比較合適.或者在最高輸入直流電源電壓狀態時,滿載直流電源輸出時,隔離變壓器能夠過渡到連續狀態就可以了.

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