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開關電源PCB設計規范

圖斯特 ? 來源:圖斯特 ? 作者:圖斯特 ? 2023-09-04 17:25 ? 次閱讀

開關電源 PCB 設計規范
一、 安全距離(AC100V~240V)
1, 保險之前標準,基本絕緣的電源距離≥2.5mm,加強絕緣的電源≥3.4mm,不足則開槽,槽寬≥0.8 mm.
2, 保險之后到整流橋的距離 200VRMS/1mm,整流橋后 400VDC 距離應≥1.0 mm.
3, 初次級之間距離≥6 mm 不足則 PCB 開槽, 槽寬≥0.8 mm.
4, 不同電路中信號的走線及低壓電路線與線之間距離不≥0.2 mm.,輸出功率電路線與線之間距離不小于
0.3 mm.焊盤和焊盤不小于 0.6 mm .保護地和初級之間標準距離基本絕緣≥4.0 mm,加強絕緣
≥5.0mm.
二、 EMI
1, 主 K 的功率回路盡可能做到短小,吸收電路應緊靠變壓器初級布置,吸收電路盡量短小.
2, 從變壓器次級到第一級濾波電容的環路盡量短小.
3, 凡濾波電容的正極焊盤必須開槽(包括輸入大電解,輸出電解,VCC 濾波電解)
4, 凡 EMI 濾波器中的 X 電容焊盤必須開槽,若某種原因無法開槽者,必須把濾波電路的阻抗做小.
5, 對于跨接在初次級間的 Y1 電容,在功率≤20W,Y1 電容高壓側可以和 IC,變壓器散熱片共地,但次級必須獨
立引出地線.功率>20W,Y1 電容兩側必須獨立接地.
6, EMI 濾波器中的差模和共模電感必須與變壓器磁場方向正交,并且最大程度遠離主功率變換部分.
7, EMI 濾波器走線必須短小,一目了然,不要有太多彎拆.如果位置足夠大,則 EMI 濾波器所有元件呈直線排列,
連線最短小.
8, 輸出主整流管必須有吸收電路,并最大限度靠近整流管.
9, ESD措施在AC共模及AC差模下放置放電尖端距離是≥0.5,≤1 在Y1 電容兩側放置放電尖端一般是6 mm..
三、 信號的完整性和非易失性
1, 原則上光耦處的連接電路盡量短小,以避免不必要的干擾.
2, IC 的驅動信號線可以放長一點,但確記不要和 FB 信號并行,也不要和 IS 信號并行.
3, 各種保護信號不要和驅動信號并行,應獨立走線,以防誤動作.
4, 對于 384X、 75XX、 68XX、 OB22XX、 等 PWM IC 來說,振蕩用的定時電阻和定時電容必須在 IC 附近以最
短距離和相應的 PIN 連接,各種信號(包括 FB 和 IS)的濾波電路及相位,頻率、 增益補償電路也必須在 IC 附
近以最短距離和相應的 PIN 連接.
5, 恒壓環路的電壓取樣應從輸出的未端去取,TL431 的地方也應接到輸出的未端
6, 在主功率電路中,采用單點接地法來防止公共阻抗耦合噪聲,信號地和功率地必須分開,Y1 電容和散熱片必
須獨立接地,Y 電容地盡可能鋪完銅箔, 并在該銅箔上鋪鍍錫層, 減小此噪聲旁路了的阻抗, 最大限度減小
流向 LISN 的噪聲電流,如下圖:
7, 對于單組輸出而言,輸出末端必須是經過 LCπ 型濾波, 對于多組輸出, 從變壓器返回端上獨立分支每一路
的地線, 并保證整流電路最短小, 最后在輸出末端匯合所有地線, 這樣 Noise 最小
8, 開關驅動 MOSFC-T 的, G(柵極) 對地或者 G(柵極) 對 S(源極) 必須接一個 10K 電阻, 以防靜電、 雷擊、 瞬態
開機擊穿.
9, 適配器和開放板, 銅箔的走線電流密度定為 10A/mm 1 盎司, 電流不夠的, 則鋪上阻焊層銅條, 銅條寬度不小
于 0. 8mm.
10, 對于多路輸出不共地者, 在兩個地之間接一個 2200PF 左右的瓷片或 CBB 或 Y2 電容.
11, 光藕上的偏流電阻接到輸出濾波電感的前面, 提高動態響應. 如下圖:
四、 熱設計
1, 目前的 PWM IC 的上限溫度均為 85℃,故該 IC 應遠離發熱源,比如 IC 不能放在變壓器下面,不能和功率管
距離太近,其它的控制 IC 也如此.
2, 散熱片不允許跨越初,次級,因存在安全隱患及生產不易操作.
3, 有風扇者,按風道設計散熱片位置,無風扇者,按自然散熱通道設計位置.
4, 某些客戶要求電源在 50℃~60℃正常工作.在保證 PCB 結構強度的前提下, 在變壓器底部開通風槽, 槽寬
和槽長略小于變壓器窗口部分.
5, 對于某些高溫環境下工作的電源, 而 MOSFET 及輸出整流管采用臥式安裝者, 可在其下方開槽或開孔,
孔的直徑為Φ3,孔的數量為 2~4 個.
6, 開槽及開孔處生產時, 貼高溫膠紙過波峰, 防止漏錫
7,電容和發熱元件(諸如 MOSFET, 變壓器, 整流二極管) 至少相隔 1mm..
功率地
信號地 Y 電容地
散熱片地
五、 高頻 200~400KHZ 不隔離電源(5W~30W) 布板規則
1,對于雙面板, 必須把背面的銅箔盡可能鋪滿,所有的地線從該地平面引出(包括輸出地) .對于單面板, 主
功率地必須從地線輸入單獨引出, 并留出足夠多的銅箔寬度, 主功率地必須和其它地線分離, 最后匯集到地線引
端口.
2, 所有 PWM IC 的地線必須從輸出地上引出, 以最短距離連接取樣電路, 以防止地線上公共阻抗耦合的噪
聲.
3, IC 之驅動電路 Iduiver≥500mA 者可直接推 MOSFET. 不足而又用到低壓大功率 MOSFET 者, 必須加圖騰柱,
圖騰柱與 MOSFET 就近連接, 并且圖騰柱上管之集電極就近對地連接 1MF 和 0. 1MF, 耐壓為 25V 或 50V.
六、 UL1310 安規距離
1. AC100 ~ 240Vac , L 對 N 距離≥4.8mm
2. AC50 ~150Vac , L 對 N 距離≥1.6mm
對于金屬外殼并且外殼接大地的
L .N 對 PE 6.4mm.
L 對 N 6.4mm

審核編輯 黃宇

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