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开关电源外壳的设计分析

作者: 恩博五金 编辑: 恩博五金 来源: 恩博五金 发布日期:2015-01-16
信息摘要:
开关电源外壳的设计分析…

 首先从开关电源外壳的设计及生产工艺开始描述吧,先说说印制板的设计。开关电源外壳工作在高频率,高脉冲状态,属于模拟电路中的一个比较特殊种类。布板时须遵循高频电路布线原则。

1、布局:脉冲电压连线尽可能短,其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管连接线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源外壳输入端,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连接端。共摸电感应与变压器保持一定距离,以避免磁偶合。如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽,以上几项对开关电源外壳的EMC性能影响较大。
输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,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保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是开关电源外壳寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口。
线间距:随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高,一般加工厂制造出线间距等于甚开关电源外壳至小于0.1mm已经不存在什么问题,完全能够满足大多数应用场合。考虑到开关电源外壳所采用的元器件及生产工艺,一般双面板*小线间距设为0.3mm,单面板*小线间距设为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,*小间距设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象。,这样大多数制板厂都能够很轻松满足生产要求,并可以把成品率控制得非常高,亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本。
*小线间距只适合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经验值取线间距。
鉴于有一些相关标准对线间距有较明确的规定,则要严格按照标准执行,如交流入口端至熔断器端连线。某些电源外壳对体积要求很高,如模块电源外壳。一般变压器输入侧线间距为1mm实践证明是可行的。对交流输入,(隔离)直流输出的电源外壳产品,比较严格的规定为*间距要大于等于6mm,当然这由相关的标准及执行方法确定。一般*间距可由反馈光耦两侧距离作为参考,原则大于等于这个距离。也可在光耦下面印制板上开槽,使爬电距离加大以满足绝缘要求。一般开关电源外壳交流输入侧走线或板上元件距非绝缘的外壳、散热器间距要大于5mm,输出侧走线或器件距外壳或散热器间距要大于2mm,或严格按照*规范执行。
常用方法:上文提到的线路板开槽的方法适用于一些间距不够的场合,顺便提一下,该法也常用来作为保护放电间隙,常见于电视机显象管尾板和电源外壳交流输入处。该法在模块电源外壳中得到了广泛的应用,在灌封的条件下可获得很好的效果。
方法二:垫绝缘纸,可采用青壳纸、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等绝缘材料。一般通用电源外壳用青壳纸或聚脂膜垫在线路板于金属机壳间,这种材料有机械强度高,有有一定抗潮湿的能力。聚四氟乙烯定向膜由于具有耐高温的特性在模块电源外壳中得到广泛的应用。在元件和周围导体间也可垫绝缘薄膜来提高绝缘抗电性能。
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