电源适配器PCB印制板走线怎样确保加工可靠

电源适配器是一种电压转化电路,首要的作业内容是升压和降压,广泛运用于现代产品。因为开关三极管总是作业在“开”和“关”的情况,所以叫电源适配器。

电源适配器实质就是一个振荡电路,这种转化电能的方法,不只运用在电源电路,在其它的电路运用也很普遍,如液晶显示器的背光电路、日光灯等。电源适配器与变压器比较具有效率高、稳性好、体积小等利益,缺陷是功率相对较小,并且会对电路发作高频烦扰,变压器反响式振荡电路,能发作有规律的脉冲电流或电压的电路叫振荡电路,变压器反响式振荡电路就是能满意这种条件的电路。

电源适配器分为,隔绝与非隔绝两种方法,在这里首要谈一谈隔绝式电源适配器的拓扑方法,在下文中,非特别说明,均指隔绝电源。隔绝电源按照结构方法不同,可分为两大类:正激式和反激式。

反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。原边截止时,副边导通,能量释放到负载的作业情况,一般常规反激式电源单管多,双管的不常见。正激式指在变压器原边导通一起副边感应出对应电压输出到负载,能量通过变压器直接传递。按标准又可分为常规正激,包含单管正激,双管正激。半桥、桥式电路都归于正激电路。

正激和反激电路各有其特色,在规划电路的过程中为到达最优性价比,能够灵敏运用。一般在小功率场合可选用反激式。略微大一些可选用单管正激电路,中等功率可选用双管正激电路或半桥电路,低电压时选用推挽电路,与半桥作业情况相同。大功率输出,一般选用桥式电路,低压也可选用推挽电路。

反激式电源因其结构简略,省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在中小功率电源中得到广泛的运用。在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦,输出功率超越100瓦就没有优势,完结起来有难度。自己认为一般情况下是这样的,但也不能相提并论,PI公司的TOP芯片就可做到300瓦,有文章介绍反激电源可做到上千瓦,但没见过什物。

一、输出功率大小与输出电压高低有关。
反激电源变压器漏感是一个十分关键的参数,因为反激电源需求变压器储存能量,要使变压器铁芯得到充分利用,一般都要在磁路中开气隙,其意图是改动铁芯磁滞回线的斜率,使变压器能够接受大的脉冲电流冲击,而不至于铁芯进入丰满非线形情况,磁路中气隙处于高磁阻情况,在磁路中发作漏磁远大于彻底闭合磁路。

脉冲电压连线尽或许短,其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管联接线。脉冲电流环路尽或许小如输入滤波电容正到变压器到开关管回来电容负。输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容回来变压器电路中X电容要尽量接近电源适配器输入端,输入线应避免与其他电路平行,应避开。

Y电容应放置在机壳接地端子或FG联接端。共摸电感应与变压器坚持必定距离,以避免磁巧合。输出电容一般可选用两只一只接近整流管另一只应接近输出端子,可影响电源输出纹波指标,两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。

发热器件要和电解电容坚持必定距离,以延伸整机寿数,电解电容是电源适配器寿数的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解坚持距离,电解之间也须留出散热空间,条件答应可将其放置在进风口。

二、印制板布线的一些准则

印制板规划时,要考虑到烦扰对体系的影响,将电路的仿照部分和数字部分的电路严峻分隔,对核心电路重点防护,将体系地线环绕,并布线尽或许粗,电源添加滤波电路,选用DC-DC隔绝,信号选用光电隔绝,规划隔绝电源,分析简单发作烦扰的部分(如时钟电路、通讯电路等)和简单被烦扰的部分(如仿照采样电路等),对这两种类型的电路别离采用方法。关于烦扰元件采用按捺方法,对灵敏元件采用隔绝和保护方法,并且将它们在空间和电气上拉开距离。

在板级规划时,还要留心元器件放置要远离印制板边缘,这对防护空气放电是有利的。线距离:跟着印制线路板制作工艺的不断完善和前进,一般加工厂制作出线距离等于乃至小于0.1mm现已不存在什么问题,彻底能够满意大大都运用场合。

考虑到电源适配器所选用的元器件及出产工艺,一般双面板最小线距离设为0.3mm,单面板最小线距离设为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,最小距离设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象。这样大大都制板厂都能够很轻松满意出产要求,并能够把成品率控制得十分高,亦可完结合理的布线密度及有一个较经济的本钱。最小线距离只适宜信号控制电路和电压低于63V的低压电路,当线间电压大于该值时一般可按照500V/1mm经验值取线距离。

方法一:上文提到的线路板开槽的方法适用于一些距离不可的场合,趁便提一下,该法也常用来作为保护放电空隙,常见于电视机显象管尾板和电源沟通输入处。该法在模块电源中得到了广泛的运用,在灌封的条件下可获得很好的效果。

方法二:垫绝缘纸,可选用青壳纸、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等绝缘资料。一般通用电源用青壳纸或聚脂膜垫在线路板于金属机壳间,这种资料有机械强度高,有有必定抗湿润的才能。聚四氟乙烯定向膜因为具有耐高温的特性在模块电源中得到广泛的运用。在元件和周围导体间也可垫绝缘薄膜来前进绝缘抗电功用。

铝基板由其自身结构,具有以下特色:导热功用十分优秀、单面缚铜、器件只能放置在缚铜面、不能开电器连线孔所以不能按照单面板那样放置跳线。铝基板上一般都放置贴片器件,开关管,输出整流管通过基板把热量传导出去,热阻很低,可获得较高可靠性。变压器选用平面贴片结构,也可通过基板散热,其温升比常规要低,相同标准变压器选用铝基板结构可得到较大的输出功率。铝基板跳线能够选用搭桥的方法处理。
铝基板电源一般由由两块印制板组成,其他一块板放置控制电路,两块板之间通过物理联接组成一体。因为铝基板优秀的导热性,在小量手工焊接时比较困难,焊料冷却过快,简单出现问题现有一个简略有用的方法,将一个烫衣服的一般电熨斗(最好有调温功用),翻过来,熨烫面向上,固定好,温度调到150℃左右,把铝基板放在熨斗上面,加温一段时间,然后按照常规方法将元件贴上并焊接,熨斗温度以器件易于焊接为宜,太高有或许时器件损坏,乃至铝基板铜皮剥离,温度太低焊接效果不好,要灵敏掌握。

三、印制板铜皮走线的一些事项

走线电流密度:现在大都线路选用绝缘板缚铜构成。常用线路板铜皮厚度为35μm,走线可按照1A/mm经验值取电流密度值,具体计算可参见教科书。为确保走线机械强度准则线宽应大于或等于0.3mm。铜皮厚度为70μm线路板也常见于电源适配器,那么电流密度可更高些。

模块电源队伍也有部分产品选用多层板,首要便于集成变压器电感等功率器件,优化接线、功率管散热等。具有工艺美丽一致性好,变压器散热好的利益,但其缺陷是本钱较高,灵敏性较差,仅适宜于工业化大规模出产。

单面板,商场流转通用电源适配器简直都选用了单面线路板,其具有低本钱的优势,在规划,及出产工艺上采用一些方法亦可确保其功用。为确保良好的焊接机械结构功用,单面板焊盘应略微大一些,以确保铜皮和基板的良好缚着力,而不至于遭到轰动时铜皮剥离、断脱。

一般焊环宽度应大于0.3mm。焊盘孔直径应略大于器件引脚直径,但不宜过大,确保管脚与焊盘间由焊锡联接距离最短,盘孔大小以不妨碍正常查件为度,焊盘孔直径一般大于管脚直径0.1-0.2mm。多引脚器件为确保顺利查件,也可更大一些。

单面板上元器件应紧贴线路板。需求架空散热的器件,要在器件与线路板之间的管脚上加套管,可起到支撑器件和添加绝缘的双重效果,要最大极限减少或避免外力冲击对焊盘与管脚联接处构成的影响,增强焊接的结实性。

线路板上分量较大的部件可添加支撑联接点,可加强与线路板间联接强度,如变压器,功率器件散热器。双面板焊盘因为孔已作金属化处理强度较高,焊环可比单面板小一些,焊盘孔孔径可比管脚直径略微大一些,因为在焊接过程中有利于焊锡溶液通过焊孔渗透到顶层焊盘,以添加焊接可靠性。

四、大电流走线的处理

线宽可按照前帖处理,如宽度不可,一般可选用在走线上镀锡添加厚度进行处理,其方法有好多种。

1.将走线设置成焊盘特点,这样在线路板制作时该走线不会被阻焊剂掩盖,热风整平常会被镀上锡。

2.在布线处放置焊盘,将该焊盘设置成需求走线的形状,要留心把焊盘孔设置为零。

3.在阻焊层放置线,此方法最灵敏,但不是全部线路板出产商都会明白你的意图,需用文字说明。

在阻焊层放置线的部位会不涂阻焊剂线路镀锡的几种方法如上。

一般可选用细长条镀锡宽度在1~1.5mm,长度可根据线路来断定,镀锡部分距离0.5~1mm双面线路板为布局、走线供给了很大的选择性,可使布线更趋于合理。

关于接地,功率地与信号地必定要分隔,两个地可在滤波电容处调集,以避免大脉冲电流转过信号地连线而导致出现不稳定的意外要素,信号控制回路尽量选用一点接地法。电压反响取样,为避免大电流转过走线的影响,反响电压的取样点必定要放在电源输出最末梢,以前进整机负载效应指标。

走线从一个布线层变到其他一个布线层一般用过孔连通,不宜通过器件管脚焊盘完结,因为在插装器件时有或许损坏这种联接关系,还有在每1A电流转过时,至少应有2个过孔,过孔孔径准则要大于0.5mm,一般0.8mm可确保加工可靠性。


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