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PCB布局需要注意的问题

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PCB布局需要注意的问题

发布日期:2019-02-20 作者: 点击:

明纬电源PCB布局需要注意的有以下方面:


1:流过大电流的电解电容需要并联使用是,应该尽量使用相同规格电容,要相互靠近,不宜分开。并联的电容需要均流,所以要保持相同的阻抗,不同电容阻抗不一样,总阻抗还跟pcb走线长度,温度环境相关,分开使用后很难保证这两方面参数保持一致。


2:电解电容和薄膜电容(包括安规电容)等温度特性不怎么好,持续高温情况下会影响稳定性跟寿命,这类电容自身一般不怎么发热,但是如果贴近或靠近发热量大的元件,如功率电感,变压器,功率MOS,桥堆,功率二极管,大功率电阻等将严重影响稳定性和寿命。


3:大功率电阻有条件的话最好竖起来放增加空气对流,如要横放,千万不要让电阻管体贴着pcb,这样会影响电阻散热还可能会烤黄pcb板材。


4:可调电阻等微调元件不要贴近或靠近发热量大的元件(如功率变压器),一方面因为温度会电阻的阻值和寿命,进而影响可调电路部分精确度,另一方面可调电阻等一般带有机械部分和塑料部分,这些都是不能耐高温的,容易老化损害。


5:工作在低温场合的pcb,特别是面积比较大的时候,必须要在板材无各处尽量均匀的打洞和割槽,不然经过强烈热胀冷缩之后,pcb会变形甚至铜箔翘起。


6:光耦和控制IC不宜放在变压器磁芯结合处切线正下方(卧式变压器尤为严重),因为这个地方散磁通和漏磁通很大,影响到光耦所在的反馈回路,容易使电源不稳定。


7:贴片电容很容易在生产过程中被压坏,所以pcb的贴片面尽量贴一下比最高贴片电容要高一点的贴片元件,这是为了保护贴片电容。


8:插件面尽量让散热器高度略高于最高的电解电容和磁性元件,并使pcb插件面朝下,贴片面朝上的方式摆放时保持平衡,这样有利于在生产中保护磁芯不被碰裂,电解电容不被挤扁,并有利于调试和维修焊接。


9:保修管也有寿命,温度越高,内部金属丝蒸发越快,寿命越短,所以保险管也不应靠近发热量大的元件上,尽量避免用低端的玻璃保险管,如果要用,必须用热缩管套住管体。


10:相近的两个磁性元件应该让磁路方向相互垂直的方向放置。


明纬电源这个板子在以上10个方面都基本注意得很好,除了pfc部分的cbb电容靠近桥堆的散热器这一点没做到。


这个PFC部分的电路如下:实测输入从75~270VAC能正常工作,输出430V,mos管工作频率为60Khz@100V,140KHz@220V ,附件给出的PFC的拓扑部分电路。

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控制部分可以参考NCP1608 规格书。


首先来跟大家探讨一下输出电压为什么取430V而不是400V。


原因一:对提高LLC拓扑效率来说,希望输入电压高一点。


原因二:PFC输出电压越高,开关频率的变化范围将缩小,有利于EMC控制,有利于选择更高的最小开关频率,提高功率密度。


为什么开关频率的变化范围将缩小,由CrM-PFC开关频率的公式就可以知道。

明纬电源



但是当电压取430V的时候有个问题需要严重考虑,就是输出电压峰值会不会超过450V的电解电容的额定电压的问题。


明纬电源的解决方案是:


1,使用有PFC输出过压保护的控制芯片(可参考NCP1608 datasheet);


2,然后就是使用品质很好的电容品牌(黑金刚),大品牌的产品在额定电压上一般留有5-10%以上的余量,450V额定电压的电容最高可工作到475-500V之间。


3,加快环路响应时间(后面会在这个话题上展开),减少过冲和下冲。


上面发的PFC拓扑部分的电路图中,功率mos管的驱动电路使用了PNP加速关断电路。

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好处主要有:


  1,加快功率mos关断速度,从而减少mos跨越线性区的时间,减少关断损耗;


  2,具有单独的地回路,减少IC所在地平面的扰动;


  3,增加漏极的dv/di耐受能力。


  缺点有:


  1,增加成本;


  2,更大的dv/dt和di/dt,更严重的EMC问题;


  3,关断的时候电压不能到零,会有一个PN结压降。


  需要折中考虑的问题:mos开关损耗与EMC问题。mos开关的速度越快,损耗越小,但EMC问题越严重。通常驱动回路阻抗大小都控制在几个欧姆到几十欧姆之间。再看MW这个电路,开启阻抗10来欧姆,关断几个欧姆。由此看来折中点相当偏向于小的损耗方面,意味着需要更多的EMC成本投入。


本文网址:http://www.dianzipingtai.com/news/455.html

关键词:明纬电源,中国电子产品销售平台

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