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从设计到维修,全方位学习开关电源

2012年11月23日 14:50 次阅读
  所谓开关电源,是指利用现代电子电力技术,控制开关管开通和管段的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制控制IC和MOSFER构成,随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断创新。接下来给大家介绍一下开关电源设计过程中的一些注意事项,同时还介绍到当开关电源出现问题的时候,如何快速的查找出开关电源的问题所在。   开关电源的布局   开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。   当设计高频开关电源时,布局非常重要。良好的布局可以解决这类电源的许多问题。因布局而出现的问题,通常在大电流时显现出来,并且在输入和输出电压之间的压差较大时更加明显。一些主要的问题是在大的输出电流和/或大的输入/输出电压差时调节能力的下降,在输出和开头波形上的额外噪声,以及不稳定性。应用下面的几个简单原则就可以把这类问题最小化。   电感器   开关电源尽量使用低EMI(Electro MagneTIc Interference)的带铁氧体闭合磁芯的电感器。比如圆形的或封闭的E型磁芯。如果开口磁芯(open cores)具有较低的EMI特性,并且离低功率导线和元件较远,也可以使用。如果使用开口磁芯,使磁芯的两极与PCB板垂直也是一个好主意。棒状磁芯(sTIck cores)通常用来消除大部分不需要的噪声。   反馈   尽量使反馈回路远离电感器和噪声源。还要尽可能使反馈线为直线,并且要粗一点。有时需要在这两种方案之间折衷一下,但使反馈线远离电感器的EMI和其它噪声源是两者当中更关键的一条。在PCB上使反馈线位于与电感器相对的一侧,并且中间用接地层分开。   滤波电容器   当使用小容量瓷质输入滤波电容器时,它应该尽可能靠近IC的VIN引脚。这将消除尽可能多的线路电感影响,给内部IC线路一个更干净的电压源。开关电源一些设计需要使用前馈电容器从输出端连接到反馈引脚,通常是为了稳定性的原因。在这种情况下,它的位置也应该尽量靠近IC。使用表贴电容还会减少引线长度,从而减少噪声耦合进因通孔元件而造成的有效天线(effecTIve antenna)。   补偿   如果为了稳定性,需要加入外部补偿元件,它们也应该尽量靠近IC。这里也建议使用表贴元件,原因同对滤波电容的讨论。这些元件也不应该离电感器太近。   走线和接地层   使所有的电源(大电流)走线尽可能短、直、粗。在一块标准PCB板上,最好使走线的每安绝对最小宽度为15mil(0.381mm)。电感器、输出电容器和输出二极管应该尽可能靠在一起。这样可以帮助减少在大开关电流流过它们时,由开关电源走线引起的EMI。这也会减少引线电感和电阻,从而减少噪声尖峰、鸣震(ringing)和阻性损耗,这些都会产生电压误差。IC的接地、输入电容器、输出电容器和输出二极管(如果有的话)应该一起直接连接到一个接地面。最好在PCB的两面都设置接地面。这样会减少接地环路误差和吸收更多的由电感器产生的EMI,从而减少了噪声。对于多于两层的多层板,可以用接地面分开电源面(电源走线和元件所在的区域)和信号面(反馈和补偿元件所在的区域)以提高性能。在多层板上,需要使用通孔把走线和不同的面连接起来。如果走线需要从一个面传输一个较大的电流到另一个面,每200mA电流使用一个标准通孔,是一个良好的习惯。   排列元件,使得开头电流环同方向旋转。根据开头调节器的运行方式,有两种功率状态。一个状态是当开头闭合时,另一个状态是当开头断开时。在每种状态期间,将由当前导通的功率器件产生一个电流环。排列功率器件,以使每种状态期间电流环的导通方向相同。这会防止两个半环之间的走线产生磁场反转,并可减少EMI的放射。   散热   当使用表贴功率IC或外部功率开关时,PCB通常可以用作散热器。这就是用PCB上的敷铜面来帮助器件散热。参照特定器件手册中有关使用PCB散热的信息。这通常可以省去开关电源外加的散热装置。

技术专区

  1. 隔离式电源设计需要开发最好的拓扑
  2. 中大功耗、低效稳压器散热问题,电源模块不可忽视!
  3. 关于开关电源的相关知识
  4. 开关电源EMC过不了?PCB画板工程师有不可推卸的责任!
  5. USB OTG Vbus电源框图及应用方案
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差模电感的作用介绍_差模电感一般用在哪里

差模电感(DM inductor)必须流过交流电源电流,一般是采用μ值较低的铁粉心(Iron pow...
发表于 2018-03-04 10:20 164次阅读
差模电感的作用介绍_差模电感一般用在哪里

共模电感工作原理及应用

共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁...
发表于 2018-03-04 09:42 134次阅读
共模电感工作原理及应用

开关电源共模电感计算与开关电源变压器共模电感设计...

在开关电源中,由于整流二极管和滤波电容以及电感中的电流或电压急剧变化,产生电磁干扰源(noise),...
发表于 2018-03-03 15:59 474次阅读
开关电源共模电感计算与开关电源变压器共模电感设计...

全球电感生产厂家及企业汇总

电感在电路最常见的功能就是与电容一起,组成LC滤波电路。我们已经知道,电容具有“阻直流,通交流”的本...
发表于 2018-03-03 15:08 110次阅读
全球电感生产厂家及企业汇总

简单的开关电源电路图大全(六款简单的开关电源电路...

本文主要介绍了简单的开关电源电路图大全(六款简单的开关电源电路设计原理图详解)。在开关电源中电源反馈...
发表于 2018-03-02 09:25 2317次阅读
简单的开关电源电路图大全(六款简单的开关电源电路...

使用PCB孔来减少EMI,接地连接非常重要

很多小朋友喜欢吃甜甜圈。 每每在那些轻松惬意的亲子时刻,可爱的小宝贝们难免会好奇地开启十万个为什么的...
发表于 2018-03-02 09:07 6081次阅读
使用PCB孔来减少EMI,接地连接非常重要

教你一个抑制可调光LED EMI的简单方法

嗯,你的新设计很牛,它差不多能满足EMI要求,但!却又不完全如此。令你吃惊的是,电路产生的传导EMI...
发表于 2018-03-01 15:14 669次阅读
教你一个抑制可调光LED EMI的简单方法

Wavecrest双引擎技术实现信号完整性测试

目前,在计算、通信及数据采集等领域信号运行速度越来越高。在高速运行下,由于各种原因都会使有效信号波形...
发表于 2018-02-26 17:19 69次阅读
Wavecrest双引擎技术实现信号完整性测试

高度集成的宽VIN同步转换器具有出色的EMI和热...

德州仪器近日推出了两个具有出色的抗电磁干扰(EMI)和热性能的宽VIN同步直流/直流降压稳压器系列。...
发表于 2018-02-26 11:12 1671次阅读
高度集成的宽VIN同步转换器具有出色的EMI和热...

奇力新将与美磊讨论合并欲冲击电感前三强

被动元件龙头厂国巨旗下电感厂奇力新今年初宣布合并同业美磊,完成近十年来台湾地区首桩电感厂合并案,双方...
发表于 2018-02-25 22:23 620次阅读
奇力新将与美磊讨论合并欲冲击电感前三强

开关电源中常用的UC384系列芯片的区别解析

UC3842/3843/3844/3845这四种芯片的鉴别方法:用一个0-20V的可调电源接384X...
发表于 2018-02-24 11:18 813次阅读
开关电源中常用的UC384系列芯片的区别解析

万能电源模块原理图 常见故障处理方法

开宇牌智能型开关电源也被称为是万能电源模块,几乎都是在VCD,彩电等接收机开关电源维修的重要设备。为...
发表于 2018-02-18 14:52 602次阅读
万能电源模块原理图 常见故障处理方法

解析开关电源中光耦的作用与光耦反馈接法

在一般的隔离电源中,光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别,目前...
发表于 2018-02-17 19:32 2703次阅读
解析开关电源中光耦的作用与光耦反馈接法

只知道电源电路很重要,原理和布线你了解多少?

从理论上讲,线性电源是用户需要多少电流,输入端就要提供多少电流;开关电源是用户需要多少功率,输入端就...
发表于 2018-02-16 11:31 910次阅读
只知道电源电路很重要,原理和布线你了解多少?

如何正确测试电源纹波 移除多余闲置的探棒

输出电压上的高频噪音,一般是由于MOSFET输出的开关电压V-Phase的振铃引起的,而振铃主要是由...
发表于 2018-02-15 11:38 268次阅读
如何正确测试电源纹波 移除多余闲置的探棒

39种电子元件检验要求与方法

电子元件知识——电阻器、电容器、电感器、半导体器件,集成电路是一种采用特殊工艺,将晶体管、电阻、电容...
发表于 2018-02-14 20:55 2488次阅读
39种电子元件检验要求与方法

60W隔离反激开关电源(SMPS)电路图详解

infineon公司的ICE5QR0680AG是第五代PWM控制器,集成了高压700 V和800 V...
发表于 2018-02-11 05:17 190次阅读
60W隔离反激开关电源(SMPS)电路图详解

开关电源灌胶的目的、要求和对胶的看法 以及EM...

1、防水性,灌封胶将整个产品电气部份严密的包裹起来,与外界完全隔绝;什么水、水气、酸碱盐都挨不到电路...
发表于 2018-02-09 16:01 1601次阅读
开关电源灌胶的目的、要求和对胶的看法  以及EM...

24v开关电源电路图大全(五款电源电路设计原理图...

本文主要介绍了24v开关电源电路图大全(五款模拟电路设计原理图详解)。24V开关电源,是高频逆变开关...
发表于 2018-02-07 09:29 3245次阅读
24v开关电源电路图大全(五款电源电路设计原理图...

多种开关电源输出滤波器技术逐步骤的设计过程解析

实践证明,在很多应用中,经过适当滤波的开关转换器可以代替线性稳压器从而产生低噪声电源。哪怕在要求极低...
发表于 2018-02-07 01:01 459次阅读
多种开关电源输出滤波器技术逐步骤的设计过程解析

超宽带EMI滤波器的设计思路

文章介绍超宽带EMI滤波器的设计思路,该滤波器的滤波频率可以达到40GHz甚至更高,在频率低端采用L...
发表于 2018-02-06 18:33 286次阅读
超宽带EMI滤波器的设计思路

设计滤波器堵住开关电源噪声的方法

开关电源几乎用于所有电子设备中。它们由于尺寸小、成本低和效率高而具有极高的价值。但是,它们最大的缺点...
发表于 2018-02-05 19:25 338次阅读
设计滤波器堵住开关电源噪声的方法

开关电源效率提升技巧汇总

1、在开关电源次级输出端的肖特基上并一个小功率快速二极管来代替RC吸收,效率一般可以提高1~2个点。...
发表于 2018-02-05 09:19 2189次阅读
开关电源效率提升技巧汇总

一款优质电源必然具备:启动性设计

一款优质电源必然具备启动性能好、转换效率高等特点,但你有没有想过宽压电源的输入电压范围那么广,而电源...
发表于 2018-02-02 09:33 4410次阅读
一款优质电源必然具备:启动性设计

led灯开关电源电路图大全(五款模拟电路设计原理...

本文主要介绍了led灯开关电源电路图大全(五款模拟电路设计原理图详解),电路由电容降压电路、整流电路...
发表于 2018-01-31 11:45 2557次阅读
led灯开关电源电路图大全(五款模拟电路设计原理...

增加EMI/EMC预一致性测试节省设计周期中的时...

如果您和大多数设计人员一样,那么您可能想从本已非常紧张的设计周期中再省出一些时间。还好,有一个好方法...
发表于 2018-01-29 11:41 346次阅读
增加EMI/EMC预一致性测试节省设计周期中的时...

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