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深入了解開(kāi)關(guān)電源,開(kāi)關(guān)電源布線(xiàn)技巧介紹 |
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文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2022/3/29 10:35:00 |
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開(kāi)關(guān)電源是非常重要的電子器件,因此,開(kāi)關(guān)電源的設計不可輕視。厲害的設計,能提升開(kāi)關(guān)電源的性能。為增進(jìn)大家對開(kāi)關(guān)電源的認識,本文將對開(kāi)關(guān)電源的布線(xiàn)技巧予以介紹。如果你對開(kāi)關(guān)電源具有興趣,不妨繼續往下閱讀哦。
開(kāi)關(guān)電源不同于線(xiàn)性電源,開(kāi)關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開(kāi)模式(飽和區)及全閉模式(截止區)之間切換,這兩個(gè)模式都有低耗散的特點(diǎn),切換之間的轉換會(huì )有較高的耗散,但時(shí)間很短,因此比較節省能源,產(chǎn)生廢熱較少。理想上,開(kāi)關(guān)電源本身是不會(huì )消耗電能的。電壓穩壓是透過(guò)調整晶體管導通及斷路的時(shí)間來(lái)達到。相反的,線(xiàn)性電源在產(chǎn)生輸出電壓的過(guò)程中,晶體管工作在放大區,本身也會(huì )消耗電能。開(kāi)關(guān)電源的高轉換效率是其一大優(yōu)點(diǎn),而且因為開(kāi)關(guān)電源工作頻率高,可以使用小尺寸、輕重量的變壓器,因此開(kāi)關(guān)電源也會(huì )比線(xiàn)性電源的尺寸要小,重量也會(huì )比較輕。
若電源的高效率、體積及重量是考慮重點(diǎn)時(shí),開(kāi)關(guān)電源比線(xiàn)性電源要好。不過(guò)開(kāi)關(guān)電源比較復雜,內部晶體管會(huì )頻繁切換,若切換電流尚未加以處理,可能會(huì )產(chǎn)生噪聲及電磁干擾影響其他設備,而且若開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有特別設計,其電源功率因數可能不高。
而在開(kāi)關(guān)電源,布線(xiàn)一直是一個(gè)老生常談的話(huà)題,布線(xiàn)又該注意什么呢?下面我們一起來(lái)了解一下超明確的三個(gè)點(diǎn)。
1、參數設置
相鄰導線(xiàn)之間的距離必須滿(mǎn)足電氣安全要求,間距應盡可能寬,以便于操作和生產(chǎn)。很小間距應至少適合所承受的電壓。當布線(xiàn)密度較低時(shí),可適當增加信號線(xiàn)間距。對于高低電平相差較大的信號線(xiàn),間距應盡可能短,并應加大間距。一般情況下,配線(xiàn)間距應設置為8mil。焊盤(pán)內孔邊緣與PCB板邊緣的距離應大于1mm,以避免焊盤(pán)在加工過(guò)程中產(chǎn)生缺陷。當與焊盤(pán)連接的導線(xiàn)較薄時(shí),焊盤(pán)與導線(xiàn)之間的連接應設計為水滴。這樣做的好處是,焊盤(pán)不易剝落,而接線(xiàn)和焊盤(pán)不易斷開(kāi)。
2、元器件布局
實(shí)踐證明,即使電路原理圖設計正確,PCB電路板設計不當,也會(huì )對電子設備的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如,如果PCB電路板的兩條細平行線(xiàn)相互靠近,會(huì )形成信號波形的延遲,在傳輸線(xiàn)的末端會(huì )形成反射噪聲;由于不考慮電源和地線(xiàn)而引起的干擾會(huì )降低產(chǎn)品的性能。因此,在設計PCB電路板時(shí)應采用正確的方法。其實(shí)無(wú)論是在參數設置還是在元器件布局上,民熔電氣都有它的優(yōu)勢所在。民熔電氣的口碑是毋庸置疑的。
每個(gè)開(kāi)關(guān)電源有四個(gè)電流回路(1)、電源開(kāi)關(guān)交流電路(2)、輸出整流器交流電路(3)、輸入信號源電流回路(4)、輸出負載電流回路
輸入電路通過(guò)近似的直流電流對輸入電容器充電,濾波電容器主要起寬帶儲能功能;同樣,輸出濾波電容器還用于存儲輸出整流器的高頻能量,消除輸出負載的直流電能電路。因此,輸入和輸出濾波電容的端子是非常重要的。輸入和輸出電流電路只能從濾波電容器的端子連接到電源;如果輸入/輸出電路和電源開(kāi)關(guān)/整流器電路之間的連接不能直接連接到電容器的端子上,交流能量將從輸入或輸出濾波電容器輻射到環(huán)境中。
電源開(kāi)關(guān)和整流器的交流電路含有高振幅梯形電流。這些電流的諧波成分非常高,其頻率遠遠大于開(kāi)關(guān)的基頻。峰值振幅可高達連續輸入/輸出直流電流幅值的5倍,過(guò)渡時(shí)間通常在50ns左右。這兩種電路都容易產(chǎn)生電磁干擾。因此,這些交流電路必須在電源中其他印刷線(xiàn)路布線(xiàn)之前敷設。各回路的濾波電容器、功率開(kāi)關(guān)或整流器、電感或變壓器應相鄰放置,并調整元件的位置,使它們之間的電流通路盡可能短。
3、布線(xiàn)
開(kāi)關(guān)電源含有高頻信號。印刷電路板上的任何印刷線(xiàn)都可以起到天線(xiàn)的作用。印刷導線(xiàn)的長(cháng)度和寬度會(huì )影響其阻抗和電感電抗,從而影響頻率響應。即使是通過(guò)直流信號的印刷線(xiàn)路也可以耦合到來(lái)自相鄰印刷線(xiàn)路的射頻信號,從而導致電路問(wèn)題(甚至再次輻射干擾信號)。因此,所有通過(guò)交流電流的印刷線(xiàn)路應設計得盡可能短和寬,這意味著(zhù)所有連接到印刷線(xiàn)路和其他電源線(xiàn)的部件必須放在一起。印刷導線(xiàn)的長(cháng)度與電感和阻抗成正比,而寬度與電感和阻抗成反比。
長(cháng)度越長(cháng),印刷電路發(fā)射和接收電磁波的頻率越低,輻射的射頻能量也就越多。根據印刷電路板電流的大小,盡量縮短電源線(xiàn)的寬度,以減小回路電阻。同時(shí),使電源線(xiàn)和地線(xiàn)的方向與電流方向一致,有助于增強抗噪聲能力。接地是開(kāi)關(guān)電源四個(gè)電流回路的很底層分支。它作為電路的共同參考點(diǎn)起著(zhù)重要的作用。這是控制干擾的重要方法。因此,布置時(shí)應仔細考慮接地線(xiàn)的布置。各種接地線(xiàn)混接會(huì )導致電源運行不穩定。 |
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產(chǎn)品型號 |
功能介紹 |
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