電源適配器PCB印制板走線怎樣確保加工可靠
電源適配器是一種電壓轉(zhuǎn)化電路，首要的作業(yè)內(nèi)容是升壓和降壓，廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代產(chǎn)品。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)三極管總是作業(yè)在“開(kāi)”和“關(guān)”的情況，所以叫電源適配器。
電源適配器實(shí)質(zhì)就是一個(gè)振蕩電路，這種轉(zhuǎn)化電能的方法，不只運(yùn)用在電源電路，在其它的電路運(yùn)用也很普遍，如液晶顯示器的背光電路、日光燈等。電源適配器與變壓器比較具有效率高、穩(wěn)性好、體積小等利益，缺陷是功率相對(duì)較小，并且會(huì)對(duì)電路發(fā)作高頻煩擾，變壓器反響式振蕩電路，能發(fā)作有規(guī)律的脈沖電流或電壓的電路叫振蕩電路，變壓器反響式振蕩電路就是能滿意這種條件的電路。
電源適配器分為，隔絕與非隔絕兩種方法，在這里首要談一談隔絕式電源適配器的拓?fù)浞椒ǎ谙挛闹校翘貏e說(shuō)明，均指隔絕電源。隔絕電源按照結(jié)構(gòu)方法不同，可分為兩大類(lèi)：正激式和反激式。
反激式指在變壓器原邊導(dǎo)通時(shí)副邊截止，變壓器儲(chǔ)能。原邊截止時(shí)，副邊導(dǎo)通，能量釋放到負(fù)載的作業(yè)情況，一般常規(guī)反激式電源單管多，雙管的不常見(jiàn)。正激式指在變壓器原邊導(dǎo)通一起副邊感應(yīng)出對(duì)應(yīng)電壓輸出到負(fù)載，能量通過(guò)變壓器直接傳遞。按標(biāo)準(zhǔn)又可分為常規(guī)正激，包含單管正激，雙管正激。半橋、橋式電路都?xì)w于正激電路。
正激和反激電路各有其特色，在規(guī)劃電路的過(guò)程中為到達(dá)最優(yōu)性價(jià)比，能夠靈敏運(yùn)用。一般在小功率場(chǎng)合可選用反激式。略微大一些可選用單管正激電路，中等功率可選用雙管正激電路或半橋電路，低電壓時(shí)選用推挽電路，與半橋作業(yè)情況相同。大功率輸出，一般選用橋式電路，低壓也可選用推挽電路。
反激式電源因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略，省掉了一個(gè)和變壓器體積大小差不多的電感，而在中小功率電源中得到廣泛的運(yùn)用。在有些介紹中講到反激式電源功率只能做到幾十瓦，輸出功率超越100瓦就沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，完結(jié)起來(lái)有難度。自己認(rèn)為一般情況下是這樣的，但也不能相提并論，PI公司的TOP芯片就可做到300瓦，有文章介紹反激電源可做到上千瓦，但沒(méi)見(jiàn)過(guò)什物。
一、輸出功率大小與輸出電壓高低有關(guān)。
反激電源變壓器漏感是一個(gè)十分關(guān)鍵的參數(shù)，因?yàn)榉醇る娫葱枨笞儔浩鲀?chǔ)存能量，要使變壓器鐵芯得到充分利用，一般都要在磁路中開(kāi)氣隙，其意圖是改動(dòng)鐵芯磁滯回線的斜率，使變壓器能夠接受大的脈沖電流沖擊，而不至于鐵芯進(jìn)入豐滿非線形情況，磁路中氣隙處于高磁阻情況，在磁路中發(fā)作漏磁遠(yuǎn)大于徹底閉合磁路。
脈沖電壓連線盡或許短，其中輸入開(kāi)關(guān)管到變壓器連線，輸出變壓器到整流管聯(lián)接線。脈沖電流環(huán)路盡或許小如輸入濾波電容正到變壓器到開(kāi)關(guān)管回來(lái)電容負(fù)。輸出部分變壓器出端到整流管到輸出電感到輸出電容回來(lái)變壓器電路中X電容要盡量接近電源適配器輸入端，輸入線應(yīng)避免與其他電路平行，應(yīng)避開(kāi)。
Y電容應(yīng)放置在機(jī)殼接地端子或FG聯(lián)接端。共摸電感應(yīng)與變壓器堅(jiān)持必定距離，以避免磁巧合。輸出電容一般可選用兩只一只接近整流管另一只應(yīng)接近輸出端子，可影響電源輸出紋波指標(biāo)，兩只小容量電容并聯(lián)效果應(yīng)優(yōu)于用一只大容量電容。
發(fā)熱器件要和電解電容堅(jiān)持必定距離，以延伸整機(jī)壽數(shù)，電解電容是電源適配器壽數(shù)的瓶勁，如變壓器、功率管、大功率電阻要和電解堅(jiān)持距離，電解之間也須留出散熱空間，條件答應(yīng)可將其放置在進(jìn)風(fēng)口。
二、印制板布線的一些準(zhǔn)則
印制板規(guī)劃時(shí)，要考慮到煩擾對(duì)體系的影響，將電路的仿照部分和數(shù)字部分的電路嚴(yán)峻分隔，對(duì)核心電路重點(diǎn)防護(hù)，將體系地線環(huán)繞，并布線盡或許粗，電源添加濾波電路，選用DC-DC隔絕，信號(hào)選用光電隔絕，規(guī)劃隔絕電源，分析簡(jiǎn)單發(fā)作煩擾的部分(如時(shí)鐘電路、通訊電路等)和簡(jiǎn)單被煩擾的部分(如仿照采樣電路等)，對(duì)這兩種類(lèi)型的電路別離采用方法。關(guān)于煩擾元件采用按捺方法，對(duì)靈敏元件采用隔絕和保護(hù)方法，并且將它們?cè)诳臻g和電氣上拉開(kāi)距離。
在板級(jí)規(guī)劃時(shí)，還要留心元器件放置要遠(yuǎn)離印制板邊緣，這對(duì)防護(hù)空氣放電是有利的。線距離：跟著印制線路板制作工藝的不斷完善和前進(jìn)，一般加工廠制作出線距離等于乃至小于0.1mm現(xiàn)已不存在什么問(wèn)題，徹底能夠滿意大大都運(yùn)用場(chǎng)合。
考慮到電源適配器所選用的元器件及出產(chǎn)工藝，一般雙面板最小線距離設(shè)為0.3mm，單面板最小線距離設(shè)為0.5mm，焊盤(pán)與焊盤(pán)、焊盤(pán)與過(guò)孔或過(guò)孔與過(guò)孔，最小距離設(shè)為0.5mm，可避免在焊接操作過(guò)程中出現(xiàn)“橋接”現(xiàn)象。這樣大大都制板廠都能夠很輕松滿意出產(chǎn)要求，并能夠把成品率控制得十分高，亦可完結(jié)合理的布線密度及有一個(gè)較經(jīng)濟(jì)的本錢(qián)。最小線距離只適宜信號(hào)控制電路和電壓低于63V的低壓電路，當(dāng)線間電壓大于該值時(shí)一般可按照500V/1mm經(jīng)驗(yàn)值取線距離。
方法一：上文提到的線路板開(kāi)槽的方法適用于一些距離不可的場(chǎng)合，趁便提一下，該法也常用來(lái)作為保護(hù)放電空隙，常見(jiàn)于電視機(jī)顯象管尾板和電源溝通輸入處。該法在模塊電源中得到了廣泛的運(yùn)用，在灌封的條件下可獲得很好的效果。
方法二：墊絕緣紙，可選用青殼紙、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等絕緣資料。一般通用電源用青殼紙或聚脂膜墊在線路板于金屬機(jī)殼間，這種資料有機(jī)械強(qiáng)度高，有有必定抗?jié)駶?rùn)的才能。聚四氟乙烯定向膜因?yàn)榫哂心透邷氐奶匦栽谀K電源中得到廣泛的運(yùn)用。在元件和周?chē)鷮?dǎo)體間也可墊絕緣薄膜來(lái)前進(jìn)絕緣抗電功用。
鋁基板由其自身結(jié)構(gòu)，具有以下特色：導(dǎo)熱功用十分優(yōu)秀、單面縛銅、器件只能放置在縛銅面、不能開(kāi)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(kāi)關(guān)管，輸出整流管通過(guò)基板把熱量傳導(dǎo)出去，熱阻很低，可獲得較高可靠性。變壓器選用平面貼片結(jié)構(gòu)，也可通過(guò)基板散熱，其溫升比常規(guī)要低，相同標(biāo)準(zhǔn)變壓器選用鋁基板結(jié)構(gòu)可得到較大的輸出功率。鋁基板跳線能夠選用搭橋的方法處理。
鋁基板電源一般由由兩塊印制板組成，其他一塊板放置控制電路，兩塊板之間通過(guò)物理聯(lián)接組成一體。因?yàn)殇X基板優(yōu)秀的導(dǎo)熱性，在小量手工焊接時(shí)比較困難，焊料冷卻過(guò)快，簡(jiǎn)單出現(xiàn)問(wèn)題現(xiàn)有一個(gè)簡(jiǎn)略有用的方法，將一個(gè)燙衣服的一般電熨斗(最好有調(diào)溫功用)，翻過(guò)來(lái)，熨燙面向上，固定好，溫度調(diào)到150℃左右，把鋁基板放在熨斗上面，加溫一段時(shí)間，然后按照常規(guī)方法將元件貼上并焊接，熨斗溫度以器件易于焊接為宜，太高有或許時(shí)器件損壞，乃至鋁基板銅皮剝離，溫度太低焊接效果不好，要靈敏掌握。
三、印制板銅皮走線的一些事項(xiàng)
走線電流密度：現(xiàn)在大都線路選用絕緣板縛銅構(gòu)成。常用線路板銅皮厚度為35μm，走線可按照1A/mm經(jīng)驗(yàn)值取電流密度值，具體計(jì)算可參見(jiàn)教科書(shū)。為確保走線機(jī)械強(qiáng)度準(zhǔn)則線寬應(yīng)大于或等于0.3mm。銅皮厚度為70μm線路板也常見(jiàn)于電源適配器，那么電流密度可更高些。
模塊電源隊(duì)伍也有部分產(chǎn)品選用多層板，首要便于集成變壓器電感等功率器件，優(yōu)化接線、功率管散熱等。具有工藝美麗一致性好，變壓器散熱好的利益，但其缺陷是本錢(qián)較高，靈敏性較差，僅適宜于工業(yè)化大規(guī)模出產(chǎn)。
單面板，商場(chǎng)流轉(zhuǎn)通用電源適配器簡(jiǎn)直都選用了單面線路板，其具有低本錢(qián)的優(yōu)勢(shì)，在規(guī)劃，及出產(chǎn)工藝上采用一些方法亦可確保其功用。為確保良好的焊接機(jī)械結(jié)構(gòu)功用，單面板焊盤(pán)應(yīng)略微大一些，以確保銅皮和基板的良好縛著力，而不至于遭到轟動(dòng)時(shí)銅皮剝離、斷脫。
一般焊環(huán)寬度應(yīng)大于0.3mm。焊盤(pán)孔直徑應(yīng)略大于器件引腳直徑，但不宜過(guò)大，確保管腳與焊盤(pán)間由焊錫聯(lián)接距離最短，盤(pán)孔大小以不妨礙正常查件為度，焊盤(pán)孔直徑一般大于管腳直徑0.1-0.2mm。多引腳器件為確保順利查件，也可更大一些。
單面板上元器件應(yīng)緊貼線路板。需求架空散熱的器件，要在器件與線路板之間的管腳上加套管，可起到支撐器件和添加絕緣的雙重效果，要最大極限減少或避免外力沖擊對(duì)焊盤(pán)與管腳聯(lián)接處構(gòu)成的影響，增強(qiáng)焊接的結(jié)實(shí)性。
線路板上分量較大的部件可添加支撐聯(lián)接點(diǎn)，可加強(qiáng)與線路板間聯(lián)接強(qiáng)度，如變壓器，功率器件散熱器。雙面板焊盤(pán)因?yàn)榭滓炎鹘饘倩幚韽?qiáng)度較高，焊環(huán)可比單面板小一些，焊盤(pán)孔孔徑可比管腳直徑略微大一些，因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中有利于焊錫溶液通過(guò)焊孔滲透到頂層焊盤(pán)，以添加焊接可靠性。
四、大電流走線的處理
線寬可按照前帖處理，如寬度不可，一般可選用在走線上鍍錫添加厚度進(jìn)行處理，其方法有好多種。
1.將走線設(shè)置成焊盤(pán)特點(diǎn)，這樣在線路板制作時(shí)該走線不會(huì)被阻焊劑掩蓋，熱風(fēng)整平常會(huì)被鍍上錫。
2.在布線處放置焊盤(pán)，將該焊盤(pán)設(shè)置成需求走線的形狀，要留心把焊盤(pán)孔設(shè)置為零。
3.在阻焊層放置線，此方法最靈敏，但不是全部線路板出產(chǎn)商都會(huì)明白你的意圖，需用文字說(shuō)明。
在阻焊層放置線的部位會(huì)不涂阻焊劑線路鍍錫的幾種方法如上。
一般可選用細(xì)長(zhǎng)條鍍錫寬度在1~1.5mm，長(zhǎng)度可根據(jù)線路來(lái)斷定，鍍錫部分距離0.5~1mm雙面線路板為布局、走線供給了很大的選擇性，可使布線更趨于合理。
關(guān)于接地，功率地與信號(hào)地必定要分隔，兩個(gè)地可在濾波電容處調(diào)集，以避免大脈沖電流轉(zhuǎn)過(guò)信號(hào)地連線而導(dǎo)致出現(xiàn)不穩(wěn)定的意外要素，信號(hào)控制回路盡量選用一點(diǎn)接地法。電壓反響取樣，為避免大電流轉(zhuǎn)過(guò)走線的影響，反響電壓的取樣點(diǎn)必定要放在電源輸出最末梢，以前進(jìn)整機(jī)負(fù)載效應(yīng)指標(biāo)。
走線從一個(gè)布線層變到其他一個(gè)布線層一般用過(guò)孔連通，不宜通過(guò)器件管腳焊盤(pán)完結(jié)，因?yàn)樵诓逖b器件時(shí)有或許損壞這種聯(lián)接關(guān)系，還有在每1A電流轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，至少應(yīng)有2個(gè)過(guò)孔，過(guò)孔孔徑準(zhǔn)則要大于0.5mm，一般0.8mm可確保加工可靠性。
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