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资深工程师总结的 22 条开关电源工作小技巧

电路设计

1. 散热片引脚的孔可做成长方形椭圆形 (经验值 2*1mm),方便散热器有个移动的空间,对组装和过炉非常有利。

2. 电解电容的防爆孔距离大于 2mm,卧式弯脚留 1.5mm。一般正规公司都有这个要求,防爆孔的问题日本比较重视,特殊情况除外。

3. 如果 PCB 空间充裕,请设计成通杀所有安规标准,以减少 PCB 修改次数。

假设某一产品只符合 UL60335 标准,如客户希望满足 UL1310,需要修改 PCBLayout 并拿去安规报备。如果一开始即符合各类标准,后面的工作会轻松很多。

4. ESD 设计成接触 ±8KV/空气±15KV 标准,减少后续整改次数。

像飞利浦这样的客户对 ESD 要求非常严的,听说富士康的还需要达到 ±20KV,哪天有这种客户要求,你又得忙一段时间了。

5. 设计变压器时,VCC 电压在轻载电压要大于 IC 的欠压关断电压值。判断空载 VCC 电压需大于芯片关断电压的 5V 左右,同时确认满载时不能大于芯片过压保护值。

6. 设计共用变压器需考虑到使用最大输出电压时的 VCC 电压,低温时 VCC 有稍微 NOSIE 会碰触 OVP 动作。如果你的产品 9V-15V 是共用一个变压器,请确认 VCC 电压和功率管耐压。

7. 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。

8. 大电容或其它电容做成卧式时,底部如有跳线需放在负极电位,这样跳线可以不用穿套管,节省成本。

9. 高压大电容并一颗 103P 瓷片电容位置,理由:对辐射 30-60MHz 都有一定的作用。空间允许的话,可以给 PCBLayout 留一个位置,方便 EMI 整改。

10. 异常测试时,短路开路某个元件如果还有输出电压则要进行 LPS 测试,过流点不能超过 8A(超过 8A 是不能申请 LPS)。

11. 请注意使用的 Y 电容总容量,不能超过 222P,因为有漏电流的影响。针对不同安规,漏电流要求也不一样,在设计时需特别留意。

12. 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。

13. 整流桥堆、二极管或肖特基,晶元大小元件承认书或在 BOM 表要有描述,如 67mil(理由:管控供应商送货一致性,避免供应商偷工减料,影响产品效率)。

14. 安规开壳样机,所有可选插件元件要装上供拍照用,L、N 线和 DC 线与 PCB 要点白胶固定。这个是经常犯的一个毛病,经常一股劲的把样品送到第三方机构,后面来来回回改来改去的。

电路调试

15. 异常测试时,输出电压或 OVP 设计要小于 60Vac(Vpk)/42.4Vdc(Vrms),这是安规要求。

新手比较容易忽略,所以申请认证的产品一定要做 OVP 测试,抓输出瞬间波形。

16. 输出有 LC 滤波的电路需要老化确认纹波,如果纹波异常请调整环路。这一点很重要,我之前经常碰到这个问题,产线老化后测试纹波会变高,现象是环路震荡。

17. 二极管并联时,应该测试一颗二极管故障开路时,产生的异常 (包括 TO-220 里的两颗二极管)。小公司一般都不会做这个动作的,一款优秀的产品是要经得起任何考验的。

18. 15W 以上功率的 RCD 吸收不要用 1N4007,因为 1N4007 速度慢 300uS,压降也大 1.3V,老化过程中温度很高,容易失效造成炸机。

19. 输出滤波电容的耐压致少需符合 1.2 倍余量,避勉量产有损坏现象。之前犯过一个很低级的错误:14.5V 输出用 16V 耐压电容,量产有 1% 的电容失效不良。

20. 冷机时 PSR 需 1.15 倍电流能开机,SSR 需 1.3 倍电流能开机,避免老化后启动不良。PSR 现在很多芯片都可以实现 “零恢复” OCP 电流,比如 ME8327N,具有 “零恢复” OCP 电流功能。 

21. 在进行 EMS 项目测试时,需测试出产品的最大程序,直到产品损坏为止。

例如 ESD 雷击等,一定要打到产品损坏为止,并做好相关记录,看产品余量有多少,做到心中有数。

22. 反激拓补结构,变压器 B 值需小于 3500 高斯,如果变压器饱和一切动作将会失控,如下左图为正常,右图为饱和。

变压器的磁饱和一定要确认,重中之重,这是首条安全性能保障,包括过流点的磁饱和、开机瞬间的磁饱和、输出短路的磁饱和、高温下的磁饱和、高低压的磁饱和。

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