大神的64个开关电源设计技巧（一）

Allevi

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大神的64个开关电源设计技巧（一）

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设计作为一切生产活动的开端，在整个生命周期内都至关重要。而开关电源设计后，产品质量也与设计息息相关，后续所有的部门都将与设计对接，采购部、生产部、PM、品管部、业务部、工程部等众多部门都将配合工作。一旦出现差池，会产生非常严重的连锁反应。所以面对这座大山，我们应当对细节引起重视。

1. 变压器图纸、PCB、原理图这三者的变压器飞线位号需一至。

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理由：安规认证要求

这是很多工程师在申请安规认证提交资料时会犯的一个毛病。

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2.X电容的泄放电阻需放两组。

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理由：UL62368、CCC认证要求断开一组电阻再测试X电容的残留电压

很多新手会犯的一个错误，修正的办法只能重新改PCB Layout，浪费自己和采购打样的时间。

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3.变压器飞线的PCB孔径需考虑到最大飞线直径，必要是预留两组一大一小的PCB孔。

理由：避免组装困难或过炉空焊问题

因为安规申请认证通常会有一个系列，比如说24W申请一个系列，其中包含4.2V-36V电压段，输出低压4.2V大电流和高压36V小电流的飞线线径是不一样的。

多根飞线直径计算参考如下表格：

4.输出的DC线材的PCB孔径需考虑到最大线材直径。

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理由：避免组装困难

因为你的PCB可能会用在不同电流段上，比如5V/8A，和20V/2A，两者使用的线材是不一样的

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参考如下表格：

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5.电路调试，OCP限流电阻多个并联的阻值要设计成一样。

理由：阻值越大的那颗电阻承受的功率越大

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6.电路设计，散热片引脚的孔做成长方形椭圆形(经验值：2*1mm)。

理由：避免组装困难

椭圆形的孔方便散热器有个移动的空间，这对组装和过炉是非常有利的。

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7.电路调试，异常测试时，输出电压或OVP设计要小于60Vac(Vpk)/42.4Vdc(Vrms)。

理由：安规要求

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

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8.电路设计，电解电容的防爆孔距离大于2mm，卧式弯脚留1.5mm。

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理由：品质提升

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。

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9.电路调试，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。

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理由：验证产品稳定性

这个很重要，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。

10.电路调试，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)。

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理由：品质提升

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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。

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11.电路设计，如果PCB空间充裕，请设计成通杀所有安规标准。

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理由：减少PCB修改次数。

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如果你某一产品是符合UL60335标准，哪天客户希望满足UL1310，这时你又得改PCB Layout拿去安规报备了，如果你画的板符合各类标准，后面的工作会轻松很多。

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12.电路设计，关于ESD请设计成接触±8KV/空气±15KV标准。

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理由：减少后续整改次数。

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像飞利浦这样的客户都要求ESD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。

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13.电路设计，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。

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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

14.电路设计，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。

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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

15.电路调试，Rcs与Ccs值不能过大，否则会造成VDS超过最大耐压炸机。

LEB前沿消隐时间设短了，比尖峰脉冲的时间还短，那就没有效果了还是会误判；如果设长了，真正的过流来了起不到保护的作用。

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Rcs与Ccs的RC值不可超过1NS的Delay，否则输出短路时，Vds会比满载时还高，超过MOSFET最大耐压就可能造成炸机。

经验值1nS的Delay约等于1K对100PF，也等于100R对102PF

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16.画小板时，在小板引脚的90度拐角处增加一个圆形钻孔。

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理由：方便组装

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如图：

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实物如图：

实际组装如图：

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这样做可以使小板与PCB大板之间紧密贴合，不会有浮高现象

17.电路设计，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

18.电路调试，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

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19.电路调试，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。

之前是犯了这个很低级的错误，14.5V输出用16V耐压电容，量产有1%的电容失效不良。

20.电路设计，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。

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这个可以节省成本。

21.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：管控供应商送货一至性，避免供应商偷工减料，影响产品效率

另人烦脑的就是供应商做手脚，导致一整批试产的产品过不了六级能效，原因就是肖特基内部晶元用小导致。

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22.电路设计，Snubber 电容，因为有异音问题，优先使用Mylar电容 。

处理异音的方法之一

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23.浸漆的TDK RF电感与未浸漆的鼓状差模电感，浸漆磁芯产生的噪音要小12dB

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处理异音的方法之二

24.变压器生产时真空浸漆，可以使其工作在较低的磁通密度，使用环氧树脂黑胶填充三个中柱上的缝隙

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处理异音的方法之三

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25.电路设计，启动电阻如果使用在整流前时,要加串一颗几百K的电阻。

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理由：电阻短路时,不会造成IC和MOSFET损坏。

26.电路设计，高压大电容并一颗103P瓷片电容位置。

理由：对幅射30-60MHz都有一定的作用。

空间允许的话PCB Layout留一个位置吧，方便EMI整改

27.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

28.电路设计，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。

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超过8A是不能申请LPS的

29.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

30.电路调试，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

31.电路设计，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

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针对不同安规，漏电流要求也不一样，在设计时需特别留意

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32.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，上图为正常，下图为饱和。

变压器的磁饱和一定要确认，重重之重，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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33.结构设计，散热片使用螺丝固定参考以下表格设计，实际应用中应增加0.5-1mm余量，参考如下表格：

BOM表上写的螺丝规格一定要对，不然量产时会让你难受。

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学习咯

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学习了