開關電源應用中有哪些問題?如何解決?

2021-09-11 01:53:19 字數 1728 閱讀 8847

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一般的,針對藍芽晶元需要用到ldo、dcdc作為電源輸入器件,那麼小功率電源被廣泛地應用於電子電氣行業,在應用的過程中也時常出現一些電源故障,如啟機不良、輸出電壓偏低、模組過熱等問題,針對這些電源供電故障現象,如何定位背後的問題?本文將為您揭曉

①在輸出端並乙個大電容或換用更大功率輸入電源;

②調整佈線,增大導線截面積或縮短導線長度,減小內阻,如果其電源模組有trim功能調節,可以調高輸出電壓來抵消線損產生的壓降;

③換用導通壓降小的二極體;

④減小濾波電感值且降低電感的內阻。

電源模組在電壓轉換過程中有能量損耗,產生熱能導致模組發熱,降低電源的轉換效率,影響電源模組正常工作,但什麼情況下會造成電源模組發熱較嚴重呢?

①使用的是線性電源模組,由於線性電源內部的電路結構使得其功率導通壓降大,在相同的輸出功率下,線性電源模組內部產生的損耗更大;

②負載過流,超出資料手冊應用範圍使得內部關鍵器件溫度飆公升;

③環境溫度過高或散熱不良;

④其他大發熱源熱傳遞。

①使用線性電源時要加散熱片,或選擇效率高的開關電源;

②換輸出功率更大的模組,確保有70%~80%的負載降額;

③降低環境溫度,保持散熱良好。

雜訊是衡量電源模組優劣的一大關鍵指標,在應用電路中,模組周邊元器件的設計布局等也會影響輸出雜訊,哪些因素對輸出雜訊有較大影響呢?

①電源模組與主電路雜訊敏感元件距離過近;

②主電路雜訊敏感元件的電源輸入端處未接去耦電容;

③多路系統中各單路輸出的電源模組之間產生差頻干擾;

④地線處理不合理;

⑤電源模組輸入端的雜訊過大,未處理,直接耦合到電源模組輸出端。

①將電源模組盡可能遠離主電路雜訊敏感元件或模組與主電路雜訊敏感元件進行隔離;

②主電路雜訊敏感元件(如:a/d、d/a或mcu))的電源輸入端處接0.1μf去耦電容;

③使用乙個多路輸出的電源模組代替多個單路輸出模組消除差頻干擾;

④採用遠端一點接地、減小地線環路面積。

走線電流密度:現在多數線路採用絕緣板縛銅構成。常用線路板銅皮厚度為35μm,走線可按照1a/mm經驗值取電流密度值,具體計算可參見教科書。為 保證走線機械強度原則線寬應大於或等於0.3mm。銅皮厚度為70μm 線路板也常見於開關電源,那麼電流密度可更高些。

模組電源行列也有部分產品採用多層板,主要便於整合變壓器電感等功率器件,優化接線、功率管散熱等。具有工藝美觀一致性好,變壓器散熱好的優點,但其缺點是成本較高,靈活性較差,僅適合於工業化大規模生產。

單面板,市場流通通用開關電源幾乎都採用了單面線路板,其具有低成本的優勢,在設計,及生產工藝上採取一些措施亦可確保其效能。為保證良好的焊接機械結構效能,單面板焊盤應稍微大一些,以確保銅皮和基板的良好縛著力,而不至於受到震動時銅皮剝離、斷脫。

一般焊環寬度應大於0.3mm。焊盤孔直徑應略大於器件引腳直徑,但不宜過大,保證管腳與焊盤間由焊錫連線距離最短,盤孔大小以不妨礙正常查件為度,焊盤孔直徑一般大於管腳 直徑0.1-0.2mm。多引腳器件為保證順利查件,也可更大一些。

單面板上元器件應緊貼線路板。需要架空散熱的器件,要在器件與線路板之間的管腳上加套管,可起到支撐器件和增加絕緣的雙重作用,要最大限度減少或避免外力 衝擊對焊盤與管腳連線處造成的影響,增強焊接的牢固性。

線路板上重量較大的部件可增加支撐連線點,可加強與線路板間連線強度,如變壓器,功率器件散熱器。雙面板焊盤由於孔已作金屬化處理強度較高,焊環可比單面板小一些,焊盤孔孔徑可 比管腳直徑略微大一些,因為在焊接過程中有利於焊錫溶液通過焊孔滲透到頂層焊盤,以增加焊接可靠性。

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