BUCK電路降壓電路輸出電壓小于輸入電壓。

調(diào)試中碰到的問題，PWM占空比不穩(wěn)定，大小波，負(fù)載切載時(shí)輸出有抖動(dòng)，起機(jī)過沖，滿載起機(jī)抖動(dòng)，批量生產(chǎn)有少量IC損壞。EMC的問題，輻射超標(biāo)。

 

1、PWM占空比不穩(wěn)定，大小波?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)環(huán)路參數(shù)來處理，如圖上的C2，R2，C1,R1。設(shè)計(jì)可以參考《開關(guān)電源設(shè)計(jì)第三版》第12章圖12.12。對(duì)于改這2個(gè)參數(shù)無效果的那就要反推設(shè)計(jì)中的電感和電容是否合適，直接點(diǎn)就是看電感的電流波形，采用電感的串并聯(lián)觀察PWM波形變化。另外，IC的占空比如果在極限附近，如占空比90%，工作時(shí)達(dá)到88%同樣也會(huì)影響PWM的大小波，這個(gè)時(shí)候要考慮是否更換占空比更大的IC。

 

2、切載（滿載切空載，空載切滿載）時(shí)輸出有抖動(dòng)，如振蕩2個(gè)周期以上，需要調(diào)節(jié)環(huán)路響應(yīng)。

 

3、起機(jī)過沖，更改軟啟動(dòng)電容，IC沒有軟啟動(dòng)電容的情況可以在圖紙中RS1上并聯(lián)電容，或者參考參考書里面軟啟動(dòng)方案。

 

4、滿載起機(jī)抖動(dòng)，需調(diào)節(jié)軟啟動(dòng)和反饋電阻電容。也有啟動(dòng)時(shí)電感嘯叫的，要過電感波形看看是否飽和，需要限制電感電流，更改峰值電流電阻或者改電感。

 

5、批量生產(chǎn)時(shí)，有少量的IC損壞，之前碰到過案例，將IC的BOOT電容端增加一個(gè)穩(wěn)壓管解決了。

 

6、輻射問題也跟整改一般的輻射問題一樣，MOSFET驅(qū)動(dòng)電阻增大，MOSFET的DS并聯(lián)瓷片電容，D極串磁珠，二極管增加RC吸收，串磁珠，輸入輸出的濾波電感電容。在第三方實(shí)驗(yàn)室整改輻射時(shí)可以采用套磁扣的方法找出是輸入影響還是輸出影響，或者找弄個(gè)探頭測試是哪個(gè)元器件出來的干擾，再整改，提高效率。

 

7、選型需要注意的部分，開關(guān)器件都有最大電壓和電流的范圍，要掛波形看管子的應(yīng)力是否有余量，如果有-40℃的設(shè)計(jì)要降額，MOSFET的DS電壓會(huì)下降，電容的容量下降，ESR增大，高溫情況需看電感的參數(shù)，外購的電感溫度范圍一般在85℃，如果電感溫度過高，環(huán)境溫度過高會(huì)有匝間短路的風(fēng)險(xiǎn)。

 

BOOST電路做的案子不多，碰到的問題比較少，有用模擬IC做的，也有用單片機(jī)做的，感覺這個(gè)環(huán)路比BUCK容易調(diào)整（之前的案子，功率小于60W）。

 

碰到過很小的體積做LED60W電源，溫度不好整，最后用了鐵硅鋁的磁環(huán)搞定了。

 

FLYBACK這個(gè)是小功率電源應(yīng)用很廣泛的拓?fù)淞?，大家分析也是特別多的。

 

我講講一款產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)過程中的一個(gè)流程好了，以及其中碰到的問題和一些經(jīng)驗(yàn)。

借鑒下NXP的這個(gè)TEA1832圖紙做個(gè)說明。分析里面的電路參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化并做到認(rèn)證至量產(chǎn)。

 

在所有的元器件中盡量選擇公司倉庫里面的元件，和量大的元件，方便后續(xù)降成本拿價(jià)格。

 

貼片電阻采用0603的5%，0805的5%，1%，貼片電容容值越大價(jià)格越高，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮。

 

1、輸入端，F(xiàn)USE選擇需要考慮到I2T參數(shù)。保險(xiǎn)絲的分類，快斷，慢斷，電流，電壓值，保險(xiǎn)絲的認(rèn)證是否齊全。保險(xiǎn)絲前的安規(guī)距離2.5mm以上。設(shè)計(jì)時(shí)盡量放到3mm以上。需考慮打雷擊時(shí)，保險(xiǎn)絲I2T是否有余量，會(huì)不會(huì)打掛掉。

 

2、這個(gè)圖中可以增加個(gè)壓敏電阻，一般采用14D471,也有采用561的，直徑越大抗浪涌電流越大，也有增強(qiáng)版的10S471,14S471等，一般14D471打1KV,2KV雷擊夠用了，增加雷擊電壓就要換成MOV+GDT了。有必要時(shí)，壓敏電阻外面包個(gè)熱縮套管。

 

3、NTC，這個(gè)圖中可以增加個(gè)NTC,有的客戶有限制冷啟動(dòng)浪涌電流不超過60A,30A，NTC的另一個(gè)目的還可以在雷擊時(shí)扛部分電壓，減下MOSFET的壓力。選型時(shí)注意NTC的電壓，電流，溫度等參數(shù)。

 

4、共模電感，傳導(dǎo)與輻射很重要的一個(gè)濾波元件，共模電感有環(huán)形的高導(dǎo)材料5K,7K,0K,12K,15K，常用繞法有分槽繞，并繞，蝶形繞法等，還有UU型，分4個(gè)槽的ET型。這個(gè)如果能共用老機(jī)種的最好，成本考慮，傳導(dǎo)輻射測試完成后才能定型。

 

5、X電容的選擇，這個(gè)需要與共模電感配合測試傳導(dǎo)與輻射才能定容值，一般情況為功率越大X電容越大。

 

6、如果做認(rèn)證時(shí)有輸入L,N的放電時(shí)間要求，需要在X電容下放2并2串的電阻給電容放電。

 

7、橋堆的選擇一般需要考慮橋堆能過得浪涌電流，耐壓和散熱，防止雷擊時(shí)掛掉。

 

8、VCC的啟動(dòng)電阻，注意啟動(dòng)電阻的功耗，主要是耐壓值，1206的一般耐壓200V,0805一般耐壓150V，能多留余量比較好。

 

9、輸入濾波電解電容，一般看成本的考慮，輸出保持時(shí)間的10mS，按照電解電容容值的最小情況80%容值設(shè)計(jì)，不同廠家和不同的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)有點(diǎn)出入，有一點(diǎn)要注意普通的電解電容和扛雷擊的電解電容，電解電容的紋波電流關(guān)系到電容壽命，這個(gè)看品牌和具體的系列了。

 

10、輸入電解電容上有并聯(lián)一個(gè)小瓷片電容，這個(gè)平時(shí)體現(xiàn)不出來用處，在做傳導(dǎo)抗擾度時(shí)有效果。

 

11、RCD吸收部分，R的取值對(duì)應(yīng)MOSFET上的尖峰電壓值，如果采用貼片電阻需注意電壓降額與功耗。C一般取102/103 1KV的高壓瓷片，整改輻射時(shí)也有可能會(huì)改為薄膜電容效果好。D一般用FR107,FR207，整改輻射時(shí)也有改為1N4007的情況或者其他的慢管，或者在D上套磁珠（K5A,K5C等材質(zhì)）。小功率電源，RC可以采用TVS管替代，如P6KE160等。

 

12、MOSFET的選擇，起機(jī)和短路情況需要注意SOA。高溫時(shí)的電流降額，低溫時(shí)的電壓降額。一般600V 2-12A足夠用與100W以內(nèi)的反激，根據(jù)成本來權(quán)衡選型。整改輻射時(shí)很多方法沒有效果的時(shí)候，換個(gè)MOSFET就過了的情況經(jīng)常有。

 

13、MOSFET的驅(qū)動(dòng)電阻一般采用10R+20R，阻值大小對(duì)應(yīng)開關(guān)速度，效率，溫升。這個(gè)參數(shù)需要整改輻射時(shí)調(diào)整。

 

14、MOSFET的GATE到SOURCE端需要增加一個(gè)10K-100K的電阻放電。

 

15、MOSFET的SOURCE到GND之間有個(gè)Isense電阻，功率盡量選大，盡量采用繞線無感電阻。功率小，或者有感電阻短路時(shí)有遇到過炸機(jī)現(xiàn)象。

 

16、Isense電阻到IC的Isense增加1個(gè)RC，取值1K,331，調(diào)試時(shí)可能有作用，如果采用這個(gè)TEA1832電路為參考，增加一個(gè)C并聯(lián)到GND。

 

17、不同的IC外圍引腳參考設(shè)計(jì)手冊(cè)即可，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)在IC引腳處放濾波電容。

 

18、更改前：變壓器的設(shè)計(jì)，反激變壓器設(shè)計(jì)論壇里面討論很多，不多說。還是考慮成本，盡量不在變壓器里面加屏蔽層，頂多在變壓器外面加個(gè)十字屏蔽。變壓器一定要驗(yàn)算delta B值，delta B=L*Ipk/（N*Ae），L(uH),Ipk（A),N為初級(jí)砸數(shù)（T）,Ae（mm2）有興趣驗(yàn)證這個(gè)公式可以在最低電壓輸入，輸出負(fù)載不斷增加，看到變壓器飽和波形，飽和時(shí)計(jì)算結(jié)果應(yīng)該是500mT左右。變壓器的VCC輔助繞組盡量用2根以上的線并繞，之前很大批量時(shí)有碰到過有幾個(gè)輔助繞組輕載電壓不夠或者重載時(shí)VCC過壓的情況，2跟以上的VCC輔助繞線能盡量耦合更好解決電壓差異大這個(gè)問題。

 

19、更改后：變壓器的設(shè)計(jì)，反激變壓器設(shè)計(jì)論壇里面討論很多，不多說。還是考慮成本，盡量不在變壓器里面加屏蔽層，頂多在變壓器外面加個(gè)十字屏蔽。變壓器一定要驗(yàn)算delta B值，防止高溫時(shí)磁芯飽和。delta B=L*Ipk/（N*Ae），L(uH),Ipk（A),N為初級(jí)砸數(shù)（T）,Ae（mm2）。（參考TDG公司的磁芯特性（100℃）飽和磁通密度390mT，剩磁55mT，所以ΔB值一般取330mT以內(nèi)，出現(xiàn)異常情況不飽和，一般取值小于300mT以內(nèi)。我之前做反激變壓器取值都是小于0.3的）附，學(xué)習(xí)zhangyiping的經(jīng)驗(yàn)（所以一般的磁通密度選擇1500高斯，變壓器小的可以選大一些，變壓器大的要選小一些，頻彔高的減小頻彔低的可以大一些吧。）

 

變壓器的VCC輔助繞組盡量用2根以上的線并繞，之前很大批量時(shí)有碰到過有幾個(gè)輔助繞組輕載電壓不夠或者重載時(shí)VCC過壓的情況，2跟以上的VCC輔助繞線能盡量耦合更好解決電壓差異大這個(gè)問題。

 

附注：有興趣驗(yàn)證這個(gè)公式的話，可以在最低電壓輸入，輸出負(fù)載不斷增加，看到變壓器飽和波形，飽和時(shí)計(jì)算結(jié)果應(yīng)該是500mT左右（25℃時(shí)，飽和磁通密度510mT）。

 

 

19、輸出二極管效率要求高時(shí)，可以采用超低壓降的肖特基二極管，成本要求高時(shí)可以用超快恢復(fù)二極管。

 

20、輸出二極管并聯(lián)的RC用于抑制電壓尖峰，同時(shí)也對(duì)輻射有抑制。

 

21、光耦與431的配合，光耦的二極管兩端可以增加一個(gè)1K-3K左右的電阻，Vout串聯(lián)到光耦的電阻取值一般在100歐姆-1K之間。431上的C與RC用于調(diào)整環(huán)路穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)響應(yīng)等。

 

22、Vout的檢測電阻需要有1mA左右的電流，電流太小輸出誤差大，電流太大，影響待機(jī)功耗。

 

23、輸出電容選擇，輸出電容的紋波電流大約等于輸出電流，在選擇電容時(shí)紋波電流放大1.2倍以上考慮。

 

24、2個(gè)輸出電容之間可以增加一個(gè)小電感，有助于抑制輻射干擾，有了小電感后，第一個(gè)輸出電容的紋波電流就會(huì)比第二個(gè)輸出電容的紋波電流大很多，所以很多電路里面第一個(gè)電容容量大，第二個(gè)電容容量較小。

 

25、輸出Vout端可以增加一個(gè)共模電感與104電容并聯(lián)，有助于傳導(dǎo)與輻射，還能降低紋波峰峰值。

 

26、需要做恒流的情況可以采用專業(yè)芯片，AP4310或者TSM103等類似芯片做，用431+358都行，注意VCC的電壓范圍，環(huán)路調(diào)節(jié)也差不多。

 

27、有多路輸出負(fù)載情況的話，電源的主反饋電路一定要有固定輸出，或者假負(fù)載，否則會(huì)因?yàn)轳詈希琤urst模式等問題導(dǎo)致其他路輸出電壓不穩(wěn)定。28、初級(jí)次級(jí)的大地之間有接個(gè)Y電容，一般容量小于或等于222，則漏電流小于0.25mA，不同的產(chǎn)品認(rèn)證對(duì)漏電流是有要求的，需注意。

 

算下來這么多，電子元器件基本能定型了，整個(gè)初略的BOM可以評(píng)審并參考報(bào)價(jià)了。BOM中元器件可以多放幾個(gè)品牌方便核成本。如客戶有特殊要求，可以在電路里面增加功能電路實(shí)現(xiàn)。如不能實(shí)現(xiàn)，尋找新的IC來完成，相等功率和頻率下，IC的更改對(duì)外圍器件影響不大。如客戶溫度范圍的要求比較高，對(duì)應(yīng)元器件的選項(xiàng)需要參考元器件使用溫度和降額使用。

 

 

1、PCB對(duì)應(yīng)的SCH網(wǎng)絡(luò)要對(duì)應(yīng)，方便后續(xù)更新，花不了多少時(shí)間的。

 

2、PCB的元器件封裝，標(biāo)準(zhǔn)庫里面的按實(shí)際情況需要更改，貼片元件焊盤加大；插件元件的孔徑比元件管腳大0.3mm，焊盤直徑大于孔0.8mm以上，焊盤大些方便焊接，元器件過波峰焊也容易上錫，PCB廠家做出來也不容易破孔。還有很多細(xì)節(jié)的東西多了解些對(duì)生產(chǎn)是很大的功勞啊。

 

3、安規(guī)的要求在PCB上的體現(xiàn)，保險(xiǎn)絲的安規(guī)輸入到輸出距離3mm以上，保險(xiǎn)絲帶型號(hào)需要印在PCB上。PCB的板材也有不同的安規(guī)要求，對(duì)應(yīng)需要做的認(rèn)證與供應(yīng)商溝通能否滿足要求。相應(yīng)的認(rèn)證編號(hào)需印到PCB上。初級(jí)到次級(jí)的距離8mm以上，Y電容注意選擇Y1還是Y2的，跨距也要求8mm以上，變壓器的初級(jí)與次級(jí)，用擋墻或者次級(jí)用三層絕緣線飛線等方法做爬電距離。

 

4、橋堆前L,N走線距離2.5mm以上，橋堆后高壓+，-距離2.5mm以上。走線為大電流回路先走，面積越小越好。信號(hào)線遠(yuǎn)離大電流走線，避免干擾，IC信號(hào)檢測部分的濾波電容靠近IC，信號(hào)地與功率地分開走，星形接地，或者單點(diǎn)接地，最后匯總到大電容的“-”引腳，避免調(diào)試時(shí)信號(hào)受干擾，或者抗擾度出狀況。

 

5、IC方向，貼片元器件的方向，盡量放到整排整列，方便過波峰焊上錫，提高產(chǎn)線效率，避免陰影效應(yīng)，連錫，虛焊等問題出現(xiàn)。

 

6、打AI的元器件需要根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則放置元器件，之前看過一個(gè)日本的PCB，焊盤做成水滴狀，AI元件的引腳剛好在水滴狀的焊盤上，很漂亮。

 

7、PCB上的走線對(duì)輻射影響比較大，可以參考相關(guān)書籍。還有1種情況，PCB當(dāng)單面板布線，弄完后，在頂層敷整塊銅皮接大電容地，抑制傳導(dǎo)和輻射很有效果。

 

8、布線時(shí)，還需要考慮雷擊，ESD時(shí)或其他干擾的電流路徑，會(huì)不會(huì)影響IC。

 

 

1、萬用表先測試主電流回路上的二極管，MOSFET，有沒有短路，有沒有裝反，變壓器的感量與漏感是否都有測試，變壓器同名端有沒有繞錯(cuò)。

 

2、開始上電，我的習(xí)慣是先上100V的低壓，PWM沒有輸出。用示波器看VCC，PWM腳，VCC上升到啟動(dòng)電壓，PWM沒有輸出。檢查各引腳的保護(hù)功能是否被觸發(fā)，或者參數(shù)不對(duì)。找不到問題，查看IC的上電時(shí)序圖，或者IC的datasheet里面IC啟動(dòng)的條件。示波器使用時(shí)需注意，3芯插頭的地線要拔掉，不拔掉的話最好采用隔離探頭掛波形，要不怎么炸機(jī)的都不知道。用2個(gè)以上的探頭時(shí)，2根探頭的COM端接同1個(gè)點(diǎn)，避免影響電路，或者夾錯(cuò)位置燒東西。

 

3、IC啟動(dòng)問題解決了，PWM有輸出，發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)變壓器嘯叫。掛MOSFET的電流波形，或者看Isense腳底波形是否是三角波，有可能是飽和波形，有可能是方波。需重新核算ΔB，還有種情況，VCC繞組與主繞組繞錯(cuò)位置。也有輸出短路的情況，還有RCD吸收部分的問題，甚至還碰到過TVS壞了短路的情況。

 

4、輸出有了，但是輸出電壓不對(duì)，或者高了，或者低了。這個(gè)需要判斷是初級(jí)到問題，還是次級(jí)的問題。掛輸出二極管電壓電流波形，是否是正常的反激波形，波形不對(duì)，估計(jì)就是同名端反了。檢查光耦是否損壞，光耦正常，采用穩(wěn)壓管+1K電阻替換431的位置，即可判斷輸出反饋431部分，或者恒流，或者過載保護(hù)等保護(hù)的動(dòng)作。常見問題，光耦腳位畫錯(cuò)，導(dǎo)致反饋到不了前級(jí)。431封裝弄錯(cuò)，一般431的封裝有2種，腳位有鏡像了的。同名端的問題會(huì)導(dǎo)致輸出電壓不對(duì)。

 

5、輸出電壓正常了，但是不是精確的12V或者24V，這個(gè)時(shí)候一般采用2個(gè)電阻并聯(lián)的方式來調(diào)節(jié)到精確電壓。采樣電阻必須是1%或者0.5%。

 

6、輸出能帶載了，帶滿載變壓器有響聲，輸出電壓紋波大。掛PWM波形，是否有大小波或者開幾十個(gè)周期，停幾十個(gè)周期，這樣的情況調(diào)節(jié)環(huán)路。431上的C與RC，現(xiàn)在的很多IC內(nèi)部都已經(jīng)集成了補(bǔ)償，環(huán)路都比較好調(diào)整。環(huán)路調(diào)節(jié)沒有效果，可以計(jì)算下電感感量太大或者太小，也可以重新核算Isense電阻，是否IC已經(jīng)認(rèn)為Isense電阻電壓較小，IC工作在brust mode?？梢愿腎sense電阻阻值測試。

 

7、高低壓都能帶滿載了，波形也正常了。測試電源效率，輸入90V與264V時(shí)效率盡量做到一致(改占空比，匝比)，方便后續(xù)安規(guī)測試溫升。電源效率一般參考老機(jī)種效率，或者查能效等級(jí)里面的標(biāo)準(zhǔn)參考。

8、輸出紋波測試，一般都有要求用47uF+104,或者10uF+104電容測試。這個(gè)電解電容的容值影響紋波電壓，電容的高頻低阻特性（不同品牌和系列）也會(huì)影響紋波電壓。示波器測試紋波時(shí)探頭上用彈簧測試探頭測試可以避免干擾尖峰。輸出紋波搞不定的情況下，可以改容量，改電容的系列，甚至考慮采用固態(tài)電容。

 

9、輸出過流保護(hù)，客戶要求精度高的，要在次級(jí)放電流保護(hù)電路，要求精度不高的，一般初級(jí)做過流保護(hù)，大部分IC都有集成過流或者過功率保護(hù)。過流保護(hù)一般放大1.1-1.5倍輸出電流。最大輸出電流時(shí)，元器件的應(yīng)力都需要測試，并留有余量。電流保護(hù)如增加反饋環(huán)路可以做成恒流模式，無反饋環(huán)路一般為打嗝保護(hù)模式。做好過流保護(hù)還需要測試滿載+電解電容的測試，客戶端有時(shí)提出的要求并未給出是否是容性負(fù)載，能帶多大的電容起機(jī)測試了后心里比較有底。

 

10、輸出過壓保護(hù)，穩(wěn)定性要求高的客戶會(huì)要求放2個(gè)光耦，1個(gè)正常工作的，一個(gè)是做過壓保護(hù)的。無要求的，在VCC的輔助繞組處增加過壓保護(hù)電路，或者IC里面已經(jīng)有集成的過壓保護(hù)，外圍器件很少。

 

11、過溫保護(hù)一般要看具體情況添加的，安規(guī)做高溫測試時(shí)對(duì)溫度都有要求，能滿足安規(guī)要求溫度都還可以，除非環(huán)境復(fù)雜或者異常情況，需要增加過溫保護(hù)電路。

 

12、啟動(dòng)時(shí)間，一般要求為2S,或者3S內(nèi)起機(jī)，都比較好做，待機(jī)功耗做到很低功率的方案，一般IC都考慮好了。沒有什么問題。

 

13、上升時(shí)間和過沖，這個(gè)通過調(diào)節(jié)軟啟動(dòng)和環(huán)路響應(yīng)實(shí)現(xiàn)。

 

14、負(fù)載調(diào)整率和線性調(diào)整率都是通過調(diào)節(jié)環(huán)路響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。

 

15、保持時(shí)間，更改輸入大電容容量即可。

 

16、輸出短路保護(hù)，現(xiàn)在IC的短路保護(hù)越做越好，一般短路時(shí)，IC的VCC輔助繞組電壓低，IC靠啟動(dòng)電阻供電，IC啟動(dòng)后，Isense腳檢測過流會(huì)做短路保護(hù)，停止PWM輸出。一般在264V輸入時(shí)短路功率最大，短路功率控制住2W以內(nèi)比較安全。短路時(shí)需要測試MOSFET的電流與電壓，并通過查看MOSFET的SOA圖（安全工作區(qū)）對(duì)應(yīng)短路是否超出設(shè)計(jì)范圍。

 

 

1、空載起機(jī)后，輸出電壓跳。有可能是輕載時(shí)VCC的輔助繞組感應(yīng)電壓低導(dǎo)致，增加VCC繞組匝數(shù)，還有可能是輸出反饋環(huán)路不穩(wěn)定，需要更新環(huán)路參數(shù)。

 

2、帶載起機(jī)或者空載切重載時(shí)電壓起不來。重載時(shí)，VCC輔助繞組電壓高，需查看是否過壓，或者是過流保護(hù)動(dòng)作。

 

還有變壓器設(shè)計(jì)時(shí)按照正常輸出帶載設(shè)計(jì)，導(dǎo)致重載或者過流保護(hù)前變壓器飽和。

 

3、元器件的應(yīng)力都應(yīng)測試，滿載、過載、異常測試時(shí)元器件應(yīng)力都應(yīng)有余量，余量大小看公司規(guī)定和成本考慮。

 

性能測試與調(diào)試基本完成。調(diào)試時(shí)把自己想成是設(shè)計(jì)這顆IC的人，就能好好理解IC的工作情況并快速解決問題。

這些全都按記憶寫的，有點(diǎn)亂，有些沒有記錄到，后續(xù)想到了再補(bǔ)上。

 

 

1、溫升測試，45℃烤箱環(huán)境，輸入90，264時(shí)變壓器磁芯，線包不超過110℃，PCB在130℃以內(nèi)。其他的元器件具體值參考下安規(guī)要求，溫度最難整的一般都是變壓器。

 

2、絕緣耐壓測試DC500V，阻值大于100MΩ，初次級(jí)打AC3000V時(shí)間60S,小于10mA，產(chǎn)線量產(chǎn)可以打AC3600V,6S。建議采用直流電壓DC4242打耐壓。耐壓電流設(shè)置10mA，測試過程中測試儀器報(bào)警，要檢查初次級(jí)距離，初級(jí)到外殼，次級(jí)到外殼距離，能把測試室拉上窗簾更好，能快速找到放電的位置的電火花。

 

3、對(duì)地阻抗，一般要小于0.1Ω，測試條件電流40A。

 

4、ESD一般要求接觸4K,空氣8K，有個(gè)電阻電容模型問題。一般會(huì)把等級(jí)提高了打，打到最高的接觸8K,空氣15K。打ESD時(shí)，共模電感底下有放電針的話，放電針會(huì)放電。電源的ESD還會(huì)在散熱器與不同元器件之間打火，一般是距離問題和PCB的layout問題。打ESD打到15K把電源打壞就知道自己做的電源能抗多大的電壓，做安規(guī)認(rèn)證時(shí)，心里有底。如果客戶有要求更高的電壓也知道怎么處理。參考EN61000-4-2。

 

5、EFT這個(gè)沒有出現(xiàn)過問題2KV。參考EN61000-4-4。

 

6、雷擊，差模1K，共模2K，采用壓敏14D471，有輸入大電解，走線沒有大問題基本PASS。碰到過雷擊不過的情況，小功率5W,10W的打掛了，采用能抗雷擊的電解電容。單極PFC做反激打掛了MOSFET,在輸入橋堆后加入二極管與電解電容串聯(lián)，電容吸收能量。LED電源打2K與4K的情況，4KV就要采用壓敏電阻+GDT的形式。參考EN61000-4-5。
 

EFT,ESD,SURGE有A,B,C等級(jí)。一般要A等級(jí)：干擾對(duì)電源無影響。

 

7、低溫起機(jī)。一般便宜的電源，溫度范圍是0-45℃，貴的，工業(yè)類，或者LED什么的有要求-40℃-60℃，甚至到85℃。-40℃的時(shí)候輸入NTC增大了N倍，輸入電解電容明顯不夠用了，ESR很大，還有PFC如果用500V的MOSFET也是有點(diǎn)危險(xiǎn)的（低溫時(shí)MOSFET的耐壓值變低）。之前碰到過90V輸入的時(shí)候輸出電壓跳，或者是LED閃幾次才正常起來。增加輸入電容容量，改小NTC,增加VCC電容，軟啟動(dòng)時(shí)間加長，初級(jí)限流（輸入容量不夠，導(dǎo)致電壓很低，電流很大，觸發(fā)保護(hù)）從1.2倍放大到1.5倍，IC的VCC繞組增加2T輔助電壓抬高；查找保護(hù)線路是否太極限，低溫被觸發(fā)（如PFC過壓易被觸發(fā)）。

 

基本性能和安規(guī)基本問題解決掉，剩下個(gè)傳導(dǎo)和輻射問題。這個(gè)時(shí)候可以跟客戶談后續(xù)價(jià)格，自己優(yōu)化下線路。

 

跟安規(guī)工程師確認(rèn)安規(guī)問題，跟產(chǎn)線的工程師確認(rèn)后續(xù)PCB上元器件是否需要做位置的更改，產(chǎn)線是否方便操作等問題?；蛘哂写駻I，過回流焊波峰焊的問題，及時(shí)對(duì)元器件調(diào)整。

 

傳導(dǎo)和輻射測試大家看得比較多，論壇里面也講的多，實(shí)際上這個(gè)是個(gè)砸錢的事情。砸錢砸多了，自然就會(huì)了，整改也就快了。能改的地方就那么幾個(gè)。1、這個(gè)里面看不見的，特別重要的就算是PCB了，有厲害的可以找到PCB上的線，割斷，換個(gè)走線方式就可以搞掉3個(gè)dB,余量就有了。

 

2、一般看到筆記本電源適配器，接電腦的部分就有個(gè)很丑的砣，這個(gè)就是個(gè)EMI濾波器，從適配器出線的部分到筆記本電腦這么長的距離，可以看成是1條天線，增加一個(gè)濾波器，就可以濾除損耗。所以一般開關(guān)電源的輸出端有一個(gè)濾波電感，效果也是一樣的。

3、輸入濾波電感，功率小的，UU型很好用，功率大的基本用環(huán)型和ET型。公司有傳導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室或者傳導(dǎo)儀器的倒是可以有想法了就去折騰下。要是要去第三方實(shí)驗(yàn)室的就比較痛苦了，光整改材料都要帶一堆。濾波電感用高導(dǎo)的10K材料比較好，對(duì)傳導(dǎo)輻射抑制效果都不錯(cuò)，如果傳導(dǎo)差的話，可以改12K,15K的，輻射差的話可以改5K,7K的材質(zhì)。

 

4、輸入X電容，能用小就用小，主要是占地方。這個(gè)要配合濾波電感調(diào)整的。

 

5、Y電容，初次級(jí)沒有裝Y電容，或者Y電容很小的話一般從150K-30M都是飄的，或者飛出限值了的，裝個(gè)471-222就差不多了。Y電容的接法直接影響傳導(dǎo)與輻射的測試數(shù)據(jù)，一般為初級(jí)地接次級(jí)的地，也有初級(jí)高壓，接次級(jí)地，或者放2個(gè)Y電容初級(jí)高壓和初級(jí)地都接次級(jí)的地，沒有調(diào)好之前誰也說不準(zhǔn)的。Y電容上串磁珠，對(duì)10MHz以上有效果，但也不全是。每個(gè)人調(diào)試傳導(dǎo)輻射的方法和方式都有差異機(jī)種也不同，問題也不同，所以也許我的方法只適合我自己用。無Y方案大部分是靠改變變壓器來做的，而且功率不好做大。

 

6、MOSFET吸收，DS直接頂多能接個(gè)221，要不溫度就太高了，一般47pF，100pF。RCD吸收，可以在C上串個(gè)10-47Ω電阻吸收尖峰。還可以在D上串10-100Ω的電阻，MOSFET的驅(qū)動(dòng)電阻也可以改為100Ω以內(nèi)。

 

7、輸出二極管的吸收，一般采用RC吸收足夠了。

 

8、變壓器，變壓器有銅箔屏蔽和線屏蔽，銅箔屏蔽對(duì)傳導(dǎo)效果好，線屏蔽對(duì)輻射效果好。至于初包次，次包初，還有些其他的繞法都是為了好過傳導(dǎo)輻射。

 

9、對(duì)于PFC做反激電源的，輸入部分還需要增加差模電感。一般用棒形電感，或者鐵粉芯的黃白環(huán)做。

 

10、整改傳導(dǎo)的時(shí)候在10-30MHz部分盡量壓低到有15-20dB余量，那樣輻射比較好整改。

 

開關(guān)頻率一般在65KHz，看傳導(dǎo)的時(shí)候可以看到65K的倍頻位置，一般都有很高的值。

 

總之：傳導(dǎo)的現(xiàn)象可以看成是功率器件的開關(guān)引起的振蕩在輸入線上被放大了顯示出來，避免振蕩信號(hào)出去就要避免高頻振蕩，或者把高頻振蕩吸收掉，損耗掉，以至于顯示出來的時(shí)候不超標(biāo)。

上個(gè)傳導(dǎo)的圖，僅供參考，之前傳導(dǎo)整改大致分了幾個(gè)區(qū)去調(diào)整的，有些細(xì)節(jié)不用太糾結(jié)。

 

每個(gè)人的整改經(jīng)驗(yàn)都還有所不同的，想法也有差異。

上個(gè)輻射的垂直于水平測試圖，僅供參考，之前的輻射整改大致分了幾個(gè)區(qū)去調(diào)整的，有些細(xì)節(jié)不用太糾結(jié)。

 

每個(gè)人的整改經(jīng)驗(yàn)都還有所不同的，想法也有差異。

電源的干擾一般在200MHz以后基本沒有了，垂直比較難整改，水平方向一般問題不大，有DC/DC的情況水平方向干擾會(huì)大些。

 

1、PCB的走線按照布線規(guī)則來做即可。當(dāng)PCB有空間的時(shí)候可以放2個(gè)Y電容的位置：初級(jí)大電容的+到次級(jí)地；初級(jí)大電容-到次級(jí)地，整改輻射的時(shí)候可以調(diào)整。

 

2、對(duì)于2芯輸入的，Y電容除了上述接法還可以在L,N輸入端，保險(xiǎn)絲之后接成Y型，再接次級(jí)的地，3芯輸入時(shí)，Y電容可以從輸入輸出地接到輸入大地來測試。

 

3、磁珠在輻射中間很重要，以前用過的材料是K5A,K5C，磁珠的阻抗曲線與磁芯大小和尺寸有關(guān)。如圖所示，不同的磁珠對(duì)不同的頻率阻抗曲線不同。但是都是把高頻雜波損耗掉，成了熱量（30MHz-500MHz）。一般MOSFET,輸出二極管，RCD吸收的D，橋堆，Y電容都可以套磁珠來做測試。

 

4、輸入共模電感：如果是2級(jí)濾波，第一級(jí)的濾波電感可以考慮用0.5-5mH左右的感量，蝶形繞法，5K-10K材質(zhì)繞制，第一級(jí)對(duì)輻射壓制效果好。如果是3芯輸入，可以在輸入端進(jìn)線處用三層絕緣線在K5A等同材質(zhì)繞3-10圈，效果巨好。

 

5、輸出共模電感，一般采用高導(dǎo)磁芯5K-10K的材料，特殊情況輻射搞不定也可以改為K5A等同材質(zhì)。

 

6、MOSFET，漏極上串入磁珠，輸入電阻加大，DS直接并聯(lián)22-220pF高壓瓷片電容可以改善輻射能量，也可以換不同電流值的MOS，或者不同品牌的MOSFET測試。

 

7、輸出二極管，二極管上套磁珠可以改善輻射能量。二極管上的RC吸收也對(duì)輻射有影響。也可以換不同電流值來測試，或者更換品牌。8、RCD吸收，C更改容量，R改阻值，D可以用FR107，F(xiàn)R207改為慢管，但是需要注意慢管的溫度。RCD里面的C可以串小阻值電阻。

 

9、VCC的繞組上也有二極管，這個(gè)二極管也對(duì)輻射影響大，一般采取套磁珠，或者將二極管改為1N4007或者其他的慢管。

 

10、最關(guān)鍵的變壓器。能少加屏蔽就少加屏蔽，沒辦法的情況也只能改變壓器了。變壓器里面的銅箔屏蔽對(duì)輻射影響大，線屏蔽是最有效果的。一般改不動(dòng)的時(shí)候才去改變壓器。

 

11、輻射整改時(shí)的效率。套滿磁珠的電源先做測試，PASS的情況，再逐個(gè)剪掉磁珠。

 

fail的情況，在輸入輸出端來套磁環(huán)，判斷輻射信號(hào)是從輸入還是輸出發(fā)射出來的。

 

套了磁環(huán)還是fail的話，證明輻射能量是從板子上出來的。這個(gè)時(shí)候要找實(shí)驗(yàn)室的兄弟搞個(gè)探頭來測試，看看是哪個(gè)元器件輻射的能量最大，哪個(gè)原件在超出限值的頻率點(diǎn)能量最高，再對(duì)對(duì)應(yīng)的元件整改。

 

輻射的現(xiàn)象可以看成是功率器件在高速開關(guān)情況下，寄生參數(shù)引起的振蕩在不同的天線上發(fā)射出去，被天線接收放大了顯示出來，避免振蕩信號(hào)出去就要避免高頻振蕩，改變振蕩頻率或者把高頻振蕩吸收掉，損耗掉，以至于顯示出來值的時(shí)候不超標(biāo)。

 

磁珠的運(yùn)用有個(gè)需要注意的地方，套住MOSFET的時(shí)候，MOSFET最好是要打K腳，套入磁珠后點(diǎn)膠固定，如果磁珠松動(dòng)，可能導(dǎo)電引起MOSFET短路。有空間的情況下盡量采用帶線磁珠。

 

傳導(dǎo)輻射整改完成后，PCB可以定型了，最好按照生產(chǎn)的工藝要求來做改善，更新一版PCB，避免生產(chǎn)時(shí)碰到問題。
 

1、驗(yàn)證電源的時(shí)刻到了，客戶要求，規(guī)格書。電源樣品拿給測試驗(yàn)證組做測試驗(yàn)證了。之前問題都解決了的話，驗(yàn)證組是沒問題的，到時(shí)間拿報(bào)告就可以了。

 

2、準(zhǔn)備小批量試產(chǎn)，走流程，準(zhǔn)備物料，整理BOM與提供樣機(jī)給生產(chǎn)部同事。

 

3、準(zhǔn)備做認(rèn)證的材料（保險(xiǎn)絲，MOSFET等元器件）與樣機(jī)以及做認(rèn)證的關(guān)鍵元器件清單等文檔性材料。關(guān)鍵元器件清單里面的元件一般寫3個(gè)以上的供應(yīng)商。認(rèn)證號(hào)一定要對(duì)準(zhǔn)，錯(cuò)了的話，后續(xù)審廠會(huì)有不必要的麻煩。剩下的都是一些基本的溝通問題了。

 

做認(rèn)證時(shí)碰到過做認(rèn)證的時(shí)候溫升超標(biāo)了的，只能加導(dǎo)熱膠導(dǎo)出去?；蛘咛岣咝剩褌鲗?dǎo)與輻射的余量放小。這種問題一般是自己做測試時(shí)余量留得太少，很難碰到的。

 

4、一般認(rèn)證2個(gè)月左右能拿到的。2個(gè)月的時(shí)間足夠把試產(chǎn)做好了。

 

5、試產(chǎn)問題：基本上都是要改大焊盤，插件的孔大小更改，絲印位置的更改等。

 

6、試產(chǎn)的測試按IPS和產(chǎn)線測試的規(guī)章制度完成。

 

碰到過裸板耐壓打不過的，原因竟然是把裸板放在綠色的靜電皮上操作；也有是麥拉片折痕處貼的膠帶磨損了。

 

7、輸入有大電容的電源，需要要求測試的工序里面增加一條，測試完畢給大電容放電的一個(gè)操作流程。

 

8、試產(chǎn)完成后開個(gè)試產(chǎn)總結(jié)會(huì)，試產(chǎn)PASS，PCB可以開模了。量產(chǎn)基本上是不會(huì)找到研發(fā)工程師了，頂多就是替代料的事宜。

 

9、做完一個(gè)產(chǎn)品，給自己寫點(diǎn)總結(jié)什么的，其中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，或者是有點(diǎn)失敗的地方，或者是不同IC的特點(diǎn)。項(xiàng)目做多了，自然就會(huì)了。

 

整個(gè)開發(fā)過程中都是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作，所以很厲害的工程師，溝通能力也是很強(qiáng)的，研發(fā)一個(gè)產(chǎn)品要跟很多部門打交道，技術(shù)類的書要看，技術(shù)問題也要探討，同時(shí)溝通與禮儀方面的知識(shí)也要學(xué)習(xí)，有這些前提條件，開發(fā)起來也就容易多了。

 

一個(gè)項(xiàng)目做完，接著做下一個(gè)，一個(gè)接著一個(gè)，一不小心就做了好幾年了。

 

就會(huì)開始迷茫了，開始會(huì)胡思亂想，什么時(shí)候是個(gè)頭啊，什么的，想去探索著做自己沒有做過的，以及新技術(shù)的應(yīng)用等。同時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)剛?cè)腴T2年3年的弟兄處理問題也不比自己差，又發(fā)現(xiàn)做的類似的項(xiàng)目越來越容易了，憑經(jīng)驗(yàn)值可以得出什么樣的電源用什么芯片方案，磁性器件，開關(guān)元器件等，成本什么的都可以了解到了，不同品牌的元器件的差異性，怎么去降成本，增加利潤什么的?；蛘哂虚_始轉(zhuǎn)行，做業(yè)務(wù)，做管理，開始自己創(chuàng)業(yè)的想法等。

 

迷茫過后，在我當(dāng)時(shí)看來，這些技術(shù)的問題才剛剛開始，就像美劇一樣，第一季往往只是個(gè)序幕。

 

基礎(chǔ)知識(shí)如高等數(shù)學(xué)、電路分析，模擬電路，數(shù)字電路，等專業(yè)基礎(chǔ)東西大學(xué)都學(xué)過，不用講了。

 

但是出學(xué)校后，一旦開始設(shè)計(jì)就會(huì)看到datasheet，大部分的英文版，少部分的中文版。未來的中國場對(duì)IC公司來講是個(gè)必爭之地，所以現(xiàn)在中文版的IC資料也越來越多了。

 

如何學(xué)習(xí)datasheet里面的參數(shù)，沒有人教過，有個(gè)文檔推薦看下，如附件。看不到附件的可以搜索： how to read a datasheet 的PDF檔了解下。

 

電路的設(shè)計(jì)是基于電子元器件，設(shè)計(jì)幾年后，迷茫了，再回想想，電子元器件里面的參數(shù)都搞懂了？這些參數(shù)是怎么來的，測試？材料特性？尺寸？等等。這樣的疑問會(huì)跟隨很長時(shí)間。

 

電阻，我們忽略了它部分特點(diǎn)，想想有幾個(gè)人能全新設(shè)計(jì)完一款電源，不用改里面的電阻阻值、類別或者封裝。電阻的老化，壽命，溫飄，精度，時(shí)間阻值特性曲線，溫度曲線等等。這些參數(shù)，我很久不看都忘了。但是查看datasheet后還是有所了解，datasheet里面的曲線也是對(duì)了解電阻很有幫助的。

 

常用的NTC,PTC,MOV，GDT，這些特性和原理。還有這些元件的計(jì)算，就算不記得，也還是要了解，什么情況用什么樣的元器件能滿足要求，如果不能滿足要求，又是什么方面的原因。這個(gè)時(shí)候datasheet里面就可以找到答案來對(duì)應(yīng)。

 

電容：有幾個(gè)特性是需要注意的，做0-40℃的產(chǎn)品可能都還很順利，但是做到-40℃—60℃的產(chǎn)品時(shí)就出問題了，起機(jī)不正常，跳了幾次后才起來，LED電源最明顯，輸出帶載抖動(dòng)，PFC的MOSFET低溫炸了，或者反激的MOSFET炸了。

 

這個(gè)就是電容低溫時(shí)的特性導(dǎo)致的。 電解電容在低溫時(shí)ESR很大，容量很小，可以看成1個(gè)NTC與一個(gè)小電容串聯(lián)，起機(jī)的前幾個(gè)周期，電容峰值電壓高，儲(chǔ)能不夠，無法滿載起機(jī)，這種情況要加大電容容量，或者換更好的系列的電容。

 

 如輸出抖動(dòng)之類的情況基本就是反饋環(huán)路上的電容容值太臨界，低溫時(shí)容量的差異導(dǎo)致環(huán)路不穩(wěn)定，熱機(jī)后問題就沒有重復(fù)出現(xiàn)了。 對(duì)于電容的材質(zhì)、溫度特性、以及datasheet里面圖表和參數(shù)多少都必須要有了解，并且能用理論與自身經(jīng)驗(yàn)來證明設(shè)計(jì)是對(duì)的。與電容在電路里面不同的作用必須弄清楚，才能選對(duì)電容。 電容的壽命也是需要關(guān)注的，瓷片電容，陶瓷電容雖然比電解電容壽命長，但是都是有壽命的，相關(guān)的問題都可以查找資料來參考。