【導(dǎo)讀】電源開發(fā)是個技術(shù)活,也是個累活,工作繁雜時難免會犯一些低級小錯誤。這些錯誤,會導(dǎo)致一系列的連鎖反應(yīng),需要采購部、生產(chǎn)部、PM、品管部、業(yè)務(wù)部、工程部等眾多部門來配合,以修正你的那個小錯誤。
電源開發(fā)是個技術(shù)活,也是個累活,工作繁雜時難免會犯一些低級小錯誤。這些錯誤,會導(dǎo)致一系列的連鎖反應(yīng),需要采購部、生產(chǎn)部、PM、品管部、業(yè)務(wù)部、工程部等眾多部門來配合,以修正你的那個小錯誤。本文作者將為大家分享自己在十年研發(fā)電源工作中,積累的一些實用經(jīng)驗,希望對大家有所幫助。
1. 變壓器圖紙、PCB、原理圖這三者的變壓器飛線位號需一致,這是安規(guī)認(rèn)證要求。很多工程師在申請安規(guī)認(rèn)證提交資料時會犯這個錯誤。
2. X 電容的泄放電阻需放兩組。UL62368、CCC 認(rèn)證要求斷開一組電阻再測試 X 電容的殘留電壓。
這是很多新手會犯的一個錯誤,修正只能重新改 PCB Layout,浪費自己和采購打樣的時間。
3. 變壓器飛線的 PCB 孔徑需考慮到最大飛線直徑,必要時預(yù)留兩組一大一小的 PCB 孔,避免組裝困難或過爐空焊問題。
安規(guī)申請認(rèn)證通常會有一個系列,比如說 24W 申請一個系列,其中包含 4.2V-36V 電壓段,輸出低壓4.2V 大電流和高壓36V 小電流的飛線線徑是不一樣的。
多根飛線直徑計算參考如下表格:
4. 輸出 DC 線材的 PCB 孔徑需考慮到最大線材直徑,避免組裝困難。
因為你的 PCB 可能會用在不同電流段上,比如5V/8A 和 20V/2A 使用的線材是不一樣的。
參考如下表格:
5. 電路調(diào)試,OCP 限流電阻多個并聯(lián)的阻值要設(shè)計成一樣,阻值越大的那顆電阻承受的功率越大。
6. 電路設(shè)計,散熱片引腳的孔做成長方形橢圓形 (經(jīng)驗值:2*1mm),避免組裝困難。
橢圓形的孔方便散熱器有個移動的空間,這對組裝和過爐是非常有利。
7. 電路調(diào)試,異常測試時,輸出電壓或 OVP 設(shè)計要小于 60Vac (Vpk) /42.4Vdc (Vrms),這是安規(guī)要求。
新手比較容易忽略,所以申請認(rèn)證的產(chǎn)品一定要做 OVP 測試,抓輸出瞬間波形。
8. 電路設(shè)計,電解電容的防爆孔距離大于2mm,臥式彎腳留1.5mm。一般正規(guī)公司都有這個要求,防爆孔的問題日本比較重視,特殊情況除外。
9. 電路調(diào)試,輸出有 LC 濾波的電路需要老化確認(rèn)紋波,如果紋波異常請調(diào)整環(huán)路。這一點很重要,我之前經(jīng)常碰到這個問題,產(chǎn)線老化后測試紋波會變高,現(xiàn)象是環(huán)路震蕩。
10. 電路調(diào)試,二極管并聯(lián)時,應(yīng)該測試一顆二極管故障開路時, 產(chǎn)生的異常 (包括 TO-220 里的兩顆二極管)。小公司一般都不會做這個動作的,一款優(yōu)秀的產(chǎn)品是要經(jīng)得起任何考驗的。
11. 電路設(shè)計,如果 PCB 空間充裕,請設(shè)計成通殺所有安規(guī)標(biāo)準(zhǔn),以減少 PCB 修改次數(shù)。
假設(shè)某一產(chǎn)品只符合 UL60335標(biāo)準(zhǔn),如客戶希望滿足 UL1310,需要修改 PCB Layout 并拿去安規(guī)報備。如果一開始即符合各類標(biāo)準(zhǔn),后面的工作會輕松很多。
12. 電路設(shè)計,ESD 設(shè)計成接觸±8KV/空氣±15KV 標(biāo)準(zhǔn),減少后續(xù)整改次數(shù)。
像飛利浦這樣的客戶對 ESD 要求非常嚴(yán)的,聽說富士康的還需要達到±20KV,哪天有這種客戶要求,你又得忙一段時間了。
13. 電路設(shè)計,設(shè)計變壓器時,VCC 電壓在輕載電壓要大于 IC 的欠壓關(guān)斷電壓值。判斷空載 VCC 電壓需大于芯片關(guān)斷電壓的 5V 左右,同時確認(rèn)滿載時不能大于芯片過壓保護值。
14. 電路設(shè)計,設(shè)計共用變壓器需考慮到使用最大輸出電壓時的 VCC 電壓,低溫時 VCC 有稍微 NOSIE 會碰觸 OVP 動作。
如果你的產(chǎn)品9V-15V 是共用一個變壓器,請確認(rèn) VCC 電壓和功率管耐壓。
15. 電路調(diào)試,Rcs 與 Ccs 值不能過大,否則會造成 VDS 超過最大耐壓炸機。
LEB 前沿消隱時間設(shè)短了,比尖峰脈沖的時間還短,那就沒有效果了還是會誤判;如果設(shè)長了,真正的過流來了起不到保護的作用。
Rcs 與 Ccs 的 RC 值不可超過1NS 的 Delay,否則輸出短路時,Vds 會比滿載時還高,超過 MOSFET 最大耐壓就可能造成炸機。
經(jīng)驗值 1nS 的 Delay 約等于1;
K 對100PF,也等于 100R 對102PF。
16. 畫小板時,在小板引腳的90度拐角處增加一個圓形鉆孔,方便組裝。如圖:
實物圖
實際組裝圖
這樣做可以使小板與 PCB 大板之間緊密貼合,不會有浮高現(xiàn)象。
17. 電路設(shè)計,肖特基的散熱片可以接到輸出正極線路,這樣鐵封的肖特基就不用絕緣墊和絕緣粒。
18. 電路調(diào)試,15W 以上功率的 RCD 吸收不要用 1N4007,因為 1N4007 速度慢 300uS,壓降也大1.3V,老化過程中溫度很高,容易失效造成炸機。
19. 電路調(diào)試,輸出濾波電容的耐壓致少需符合1.2倍余量,避勉量產(chǎn)有損壞現(xiàn)象。
之前是犯了這個很低級的錯誤,14.5V 輸出用16V 耐壓電容,量產(chǎn)有1%的電容失效不良。
20. 電路設(shè)計,大電容或其它電容做成臥式時,底部如有跳線需放在負(fù)極電位,這樣跳線可以不用穿套管,節(jié)省成本。
21. 整流橋堆、二極管或肖特基,晶元大小元件承認(rèn)書或在 BOM 表要有描述,如67mil(理由:管控供應(yīng)商送貨一致性,避免供應(yīng)商偷工減料,影響產(chǎn)品效率)。
令人煩惱的就是供應(yīng)商做手腳,導(dǎo)致一整批試產(chǎn)的產(chǎn)品過不了六級能效,原因就是肖特基內(nèi)部晶元用小導(dǎo)致。
22. 電路設(shè)計,Snubber 電容,因為有異音問題,優(yōu)先使用 Mylar 電容,這是處理異音的方法之一。
23. 電路設(shè)計,啟動電阻如果使用在整流前,要加串一顆幾百 K 的電阻。電阻短路時,不會造成 IC 和 MOSFET 損壞。
電路圖
24. 電路設(shè)計,高壓大電容并一顆103P 瓷片電容位置,理由:對輻射30-60MHz 都有一定的作用??臻g允許的話,可以給 PCB Layout 留一個位置,方便 EMI 整改。
25. 在進行 EMS 項目測試時,需測試出產(chǎn)品的最大程序,直到產(chǎn)品損壞為止。
例如 ESD 雷擊等,一定要打到產(chǎn)品損壞為止,并做好相關(guān)記錄,看產(chǎn)品余量有多少,做到心中有數(shù)。
26. 電路設(shè)計,異常測試時,短路開路某個元件如果還有輸出電壓則要進行 LPS 測試,過流點不能超過8A(超過 8A 是不能申請 LPS)。
27. 安規(guī)開殼樣機,所有可選插件元件要裝上供拍照用,L、N 線和 DC 線與 PCB 要點白膠固定。
這個是經(jīng)常犯的一個毛病,經(jīng)常一股勁的把樣品送到第三方機構(gòu),后面來來回回改來改去的。
28. 電路調(diào)試,冷機時 PSR 需1.15倍電流能開機,SSR 需1.3倍電流能開機,避免老化后啟動不良。PSR 現(xiàn)在很多芯片都可以實現(xiàn) “零恢復(fù)” OCP 電流,比如 ME8327N,具有 “零恢復(fù)” OCP 電流功能。
29. 電路設(shè)計,請注意使用的 Y 電容總?cè)萘?不能超過222P, 因為有漏電流的影響。針對不同安規(guī),漏電流要求也不一樣,在設(shè)計時需特別留意。
30. 反激拓補結(jié)構(gòu),變壓器 B 值需小于3500高斯,如果變壓器飽和一切動作將會失控,如下左圖為正常,右圖為飽和。
變壓器的磁飽和一定要確認(rèn),重中之重,這是首條安全性能保障,包括過流點的磁飽和、開機瞬間的磁飽和、輸出短路的磁飽和、高溫下的磁飽和、高低壓的磁飽和。