大神分享的30条开关电源工作小技巧

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大神分享的30条开关电源工作小技巧

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电源开发是个技术活，也是个累活，工作繁杂时难免会犯一些低级小错误。这些错误，会导致一系列的连锁反应，需要采购部、生产部、PM、品管部、业务部、工程部等众多部门来配合，以修正你的那个小错误。本文作者将为大家分享自己在十年研发电源工作中，积累的一些实用经验，希望对大家有所帮助。

1. 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。

2. X 电容的泄放电阻需放两组。UL62368、CCC 认证要求断开一组电阻再测试 X 电容的残留电压。
2 k% m1 b  `' |/ e3 `这是很多新手会犯的一个错误，修正只能重新改 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，必要时预留两组一大一小的 PCB 孔，避免组装困难或过炉空焊问题。
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。
) {" V& e6 n4 T( @多根飞线直径计算参考如下表格：

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4. 输出 DC 线材的 PCB 孔径需考虑到最大线材直径，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 使用的线材是不一样的。
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参考如下表格：

5. 电路调试，OCP 限流电阻多个并联的阻值要设计成一样，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)，避免组装困难。
/ }+ A0 L# X* ^; i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。

" u* q$ J/ J& D$ f  G* r: q7. 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)，这是安规要求。
; h* d. i# {5 G6 Y' ~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。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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! D$ b2 G. a" c+ b+ ~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。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。
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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)。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，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 PCB Layout 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。
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+ e$ a: V6 G+ j12. 电路设计，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。
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! Q2 W! i: P& S  q/ O1 T% s13. 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。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。

7 [2 q' @% k1 h+ \$ h/ b7 P) S14. 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。
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。

& \9 x# Y. s' M# x15. 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。
! {' R- |; b" \9 q0 T* A6 @# f( [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。
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5 x% R/ @# z" V/ p5 u  R6 j+ J+ E经验值 1nS 的 Delay 约等于1；
K 对100PF，也等于 100R 对102PF。

16. 画小板时，在小板引脚的90度拐角处增加一个圆形钻孔，方便组装。如图：

实物图

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实际组装图

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4 E$ O. J' Z) u1 x( E  B% _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。
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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。
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$ t5 k* m) x, ?  |. O18. 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。
* w1 r6 Y$ [1 w: O: j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。

5 q, A# W9 u$ Y% V" t" Q20. 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，节省成本。

3 C" A$ p" O: N; p% h  _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：管控供应商送货一致性，避免供应商偷工减料，影响产品效率）。
令人烦恼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，这是处理异音的方法之一。

5 ?  l( b7 J# b23. 电路设计，启动电阻如果使用在整流前，要加串一颗几百 K 的电阻。电阻短路时,不会造成 IC 和 MOSFET 损坏。
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电路图

! e  M/ `5 m6 K+ U$ C6 ~, N1 w3 I24. 电路设计，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 PCB Layout 留一个位置，方便 EMI 整改。
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25. 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。
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26. 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（超过 8A 是不能申请 LPS）。

27. 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。
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28. 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。

7 {- z1 _  p7 C5 k& Y% I+ \( ?- i29. 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。针对不同安规，漏电流要求也不一样，在设计时需特别留意。

30. 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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