開關電源設計經(jīng)驗分享

  談多年開關電源的設計心得，從開關電源印制板的設計、印制板布線、印制板銅皮走線、鋁基板和多層印制板在開關電源中的應用，到反激電源的占空比，**的實踐精華！
  一、開關電源印制板的設計
  首先從開關電源的設計及生產(chǎn)工藝開始描述吧，先說說印制板的設計。開關電源工作在高頻率，高脈沖狀態(tài)，屬于模擬電路中的一個比較特殊種類。布板時須遵循高頻電路布線原則。控制部分要注意：高阻抗弱信號電路連線要盡量短如取樣反饋環(huán)路，在處理時要盡量避免其受干擾、電流取樣信號電路，特別是電流控制型電路，處理不好易出現(xiàn)一些想不到的意外。
  二、印制板布線的一些原則
  線間距：隨著印制線路板制造工藝的不斷完善和提高，一般加工廠制造出線間距等于甚至小于0.1mm已經(jīng)不存在什么問題，完全能夠滿足大多數(shù)應用場合?？紤]到開關電源所采用的元器件及生產(chǎn)工藝。一般雙面板最小線間距設為0.3mm，單面板最小線間距設為0.5mm，焊盤與焊盤、焊盤與過孔或過孔與過孔，最小間距設為0.5mm，可避免在焊接操作過程中出現(xiàn)“橋接”現(xiàn)象，這樣大多數(shù)制板廠都能夠很輕松滿足生產(chǎn)要求，并可以把成品率控制得非常高，亦可實現(xiàn)合理的布線密度及有一個較經(jīng)濟的成本。
  三、印制板銅皮走線注意事項
  走線電流密度：現(xiàn)在多數(shù)電子線路采用絕緣板縛銅構成。常用線路板銅皮厚度為35μm，走線可按照1A/mm經(jīng)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于或等于0.3mm(其他非電源線路板可能最小線寬會小一些)。銅皮厚度為70μm線路板也常見于開關電源，那么電流密度可更高些。
  四、單面印制如何設計
  由于單面板具有成本低廉，易于制造的特點，在開關電源線路中得到廣泛應用，由于其只有一面縛銅，器件的電器連接，機械固定都要依靠那層銅皮，在處理時必須小心。為保證良好的焊接機械結構性能，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，而不至于受到震動時銅皮剝離、斷脫。一般焊環(huán)寬度應大于0.3mm。焊盤孔直徑應略大于器件引腳直徑，但不宜過大，保證管腳與焊盤間由焊錫連接距離*短，盤孔大小以不妨礙正常查件為度，焊盤孔直徑一般大于管腳直徑0.1-0.2mm。多引腳器件為保證順利查件，也可更大一些。
  五、鋁基板和多層印制板在開關電源中的應用
  接談談鋁基板在開關電源中的應用和多層印制板在開關電源電路中的應用。鋁基板由其本身構造，具有以下特點：導熱性能非常優(yōu)良、單面縛銅、器件只能放置在縛銅面、不能開電器連線孔所以不能按照單面板那樣放置跳線。鋁基板上一般都放置貼片器件，開關管，輸出整流管通過基板把熱量傳導出去，熱阻很低，可取得較高可靠性。變壓器采用平面貼片結構，也可通過基板散熱，其溫 升比常規(guī)要低，同樣規(guī)格變壓器采用鋁基板結構可得到較大的輸出功率。鋁基板跳線可以采用搭橋的方式處理。鋁基板電源一般由由兩塊印制板組成，另外一塊板放 置控制電路，兩塊板之間通過物理連接合成一體。
  六、反激電源的占空比
  最后談談關于反激電源的占空比，占空比還與選擇開關管的耐壓有關，有一些早期的反激電源使用比較低耐壓開關管，如600V或650V作為交流220V輸入電源的開關管，也許與當時生產(chǎn)工藝有關，高耐壓管子，不易制造，或者低耐壓管子有更合理的導通損耗及開關特性，像這種線路反射電壓不能太高，否則為使開關管工作在安全范圍內，吸收電路損耗的功率也是相當可觀的。