設(shè)計(jì)好一款開(kāi)關(guān)電源你必須要了解的問(wèn)題
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2023-07-17 11:54:46
很多未使用過(guò)開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)的工程師會(huì)對(duì)它產(chǎn)生一定的畏懼心理,比如擔(dān)心開(kāi)關(guān)電源的干擾問(wèn)題,PCB layout問(wèn)題,元器件的參數(shù)和類(lèi)型選擇問(wèn)題等。其實(shí)只要了解了,使用開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)還是非常方便的。
1、一個(gè)開(kāi)關(guān)電源一般包含有開(kāi)關(guān)電源控制器和輸出兩部分,有些控制器會(huì)將MOSFET集成到芯片中去,這樣使用就更簡(jiǎn)單了,也簡(jiǎn)化了PCB設(shè)計(jì),但是設(shè)計(jì)的靈活性就減少了一些。
2、開(kāi)關(guān)控制器基本上就是一個(gè)閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng),所以一般都會(huì)有一個(gè)反饋輸出電壓的采樣電路以及反饋環(huán)的控制電路。因此這部分的設(shè)計(jì)在于保證的采樣電路,還有來(lái)控制反饋深度,因?yàn)槿绻答伃h(huán)響應(yīng)過(guò)慢的話(huà),對(duì)瞬態(tài)響應(yīng)能力是會(huì)有很大影響。
3、輸出部分設(shè)計(jì)包含了輸出電容,輸出電感以及MOSFET等等,這些器件的選擇基本上就是要滿(mǎn)足性能和成本的平衡,比如高的開(kāi)關(guān)頻率就可以使用小的電感值(意味著小的封裝和便宜的成本),但是高的開(kāi)關(guān)頻率會(huì)增加干擾和對(duì)MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗,從而效率降低。低的開(kāi)關(guān)頻率帶來(lái)的結(jié)果則是相反的。
4、對(duì)于輸出電容的ESR和MOSFET的Rds_on參數(shù)選擇也是非常關(guān)鍵的,小的ESR可以減小輸出紋波,但是電容成本會(huì)增加,好的電容會(huì)貴嘛。開(kāi)關(guān)電源控制器驅(qū)動(dòng)能力也要注意,過(guò)多的MOSFET是不能被良好驅(qū)動(dòng)的。
二、調(diào)試開(kāi)關(guān)電源
關(guān)于調(diào)試開(kāi)關(guān)電源,這些經(jīng)驗(yàn)可以借鑒
1、電源電路的輸出通過(guò)低阻值大功率電阻接到板內(nèi),這樣在不焊電阻的情況下可以先做到電源電路的先調(diào)試,避開(kāi)后面電路的影響。
2、一般來(lái)說(shuō)開(kāi)關(guān)控制器是閉環(huán)系統(tǒng),如果輸出惡化的情況超過(guò)了閉環(huán)可以控制的范圍,開(kāi)關(guān)電源就會(huì)工作不正常,所以這種情況就需要認(rèn)真檢查反饋和采樣電路。特別是如果采用了大ESR值的輸出電容,會(huì)產(chǎn)生很多的電源紋波,這也會(huì)影響開(kāi)關(guān)電源的工作的。
三、關(guān)于接地
接地技術(shù)的引入初是為了防止電力或電子等設(shè)備遭雷擊而采取的保護(hù)性措施,目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過(guò)避雷針引入到大地,從而起到保護(hù)建筑物的作用。同時(shí),接地也是保護(hù)人身安全的一種有效手段,當(dāng)某種原因引起的相線(xiàn)(如電線(xiàn)絕緣不良,線(xiàn)路老化等)和設(shè)備外殼碰觸時(shí),設(shè)備的外殼就會(huì)有危險(xiǎn)電壓產(chǎn)生,由此生成的故障電流就會(huì)流經(jīng)PE線(xiàn)到大地,從而起到保護(hù)作用。
1、接地的定義
在現(xiàn)代接地概念中、對(duì)于線(xiàn)路工程師來(lái)說(shuō),該術(shù)語(yǔ)的含義通常是“線(xiàn)路電壓的參考點(diǎn)”;對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō),它常常是機(jī)柜或機(jī)架;對(duì)電氣工程師來(lái)說(shuō),它是綠色安全地線(xiàn)或接到大地的意思。一個(gè)比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是“低阻抗”和“通路”。
2、常見(jiàn)的接地符號(hào)
PE、PGND、FG-保護(hù)地或機(jī)殼;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)電源(電池)回流;GND-工作地;DGND-數(shù)字地;AGND-模擬地;LGND-防雷保護(hù)地。
3、接地方式
接地有多種方式,有單點(diǎn)接地,多點(diǎn)接地以及混合類(lèi)型的接地。而單點(diǎn)接地又分為串聯(lián)單點(diǎn)接地和并聯(lián)單點(diǎn)接地。一般來(lái)說(shuō),單點(diǎn)接地用于簡(jiǎn)單電路,不同功能模塊之間接地區(qū)分,以及低頻(f10MHz)電路時(shí)就要采用多點(diǎn)接地了或者多層板(完整的地平面層)。
四、模擬地和數(shù)字地
模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)都要回流到地,因?yàn)閿?shù)字信號(hào)變化速度快,從而在數(shù)字地上引起的噪聲就會(huì)很大,而模擬信號(hào)是需要一個(gè)干凈的地參考工作的。如果模擬地和數(shù)字地混在一起,噪聲就會(huì)影響到模擬信號(hào)。
1、單板上的信號(hào)接地
對(duì)于一般器件來(lái)說(shuō),就近接地是的,采用了擁有完整地平面的多層板設(shè)計(jì)后,對(duì)于一般信號(hào)的接地就非常容易了,基本原則是保證走線(xiàn)的連續(xù)性,減少過(guò)孔數(shù)量;靠近地平面或者電源平面,等等。
2、單板接口器件接地
有些單板會(huì)有對(duì)外的輸入輸出接口,比如串口連接器,網(wǎng)口RJ45連接器等等,如果對(duì)它們的接地設(shè)計(jì)得不好也會(huì)影響到正常工作,例如網(wǎng)口互連有誤碼,丟包等,并且會(huì)成為對(duì)外的電磁干擾源,把板內(nèi)的噪聲向外發(fā)送。一般來(lái)說(shuō)會(huì)單獨(dú)分割出一塊獨(dú)立的接口地,與信號(hào)地的連接采用細(xì)的走線(xiàn)連接,可以串上0歐姆或者小阻值的電阻。細(xì)的走線(xiàn)可以用來(lái)阻隔信號(hào)地上噪音過(guò)到接口地上來(lái)。同樣的,對(duì)接口地和接口電源的濾波也要認(rèn)真考慮。
3、屏蔽層接地
屏蔽電纜的屏蔽層都要接到單板的接口地上而不是信號(hào)地上,這是因?yàn)樾盘?hào)地上有各種的噪聲,如果屏蔽層接到了信號(hào)地上,噪聲電壓會(huì)驅(qū)動(dòng)共模電流沿屏蔽層向外干擾,所以設(shè)計(jì)不好的電纜線(xiàn)一般都是電磁干擾的噪聲輸出源。當(dāng)然前提是接口地也要非常的干凈。
課程推薦:名企大咖9節(jié)課幫你快速解決電源設(shè)計(jì)難點(diǎn)我們?yōu)槭裁撮_(kāi)設(shè)這門(mén)課程?
隨著中國(guó)人力市場(chǎng)對(duì)電源工程師的需求日益旺盛以及電源產(chǎn)品在終端系統(tǒng)的應(yīng)用要求越來(lái)越嚴(yán)格。本人在電源產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域沉淀近19年,對(duì)電源產(chǎn)品的應(yīng)用,電源產(chǎn)品線(xiàn)路拓?fù)溥x擇,材料選用,產(chǎn)品設(shè)計(jì)和應(yīng)用積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。用9節(jié)課的時(shí)間暢談個(gè)人見(jiàn)解,分享行業(yè)技術(shù)理論知識(shí)。。希望你們?cè)诼殬I(yè)的發(fā)展和個(gè)人能力提升中進(jìn)步更快,少走彎路。
這是一門(mén)什么樣的課程?
這門(mén)課程能提供給您什么幫助?
課程從基礎(chǔ)的電源構(gòu)成要素: 電子元器件,電源線(xiàn)路拓?fù)?,電源測(cè)試方法, 電磁兼容性和安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)講起。課程不是單純的理論灌輸,重要的,抽象的知識(shí)點(diǎn)都會(huì)通過(guò)實(shí)際的應(yīng)用進(jìn)行講解,重點(diǎn)幫助和教會(huì)聽(tīng)眾在實(shí)際的電源產(chǎn)品設(shè)計(jì)中怎樣正確地應(yīng)用這些知識(shí)點(diǎn),怎樣讓這些知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通,舉一反三,是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的電源設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)課程。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),http://www.hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀(guān)點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 主流開(kāi)關(guān)技術(shù)及器件特性與應(yīng)用選型指南2026/1/7 10:10:27
- 空調(diào)空開(kāi)跳閘的原因及解決方法2025/9/10 14:14:31
- 東芝負(fù)載開(kāi)關(guān) IC TCK207G 的實(shí)用功能大揭秘2025/8/25 17:09:47
- 超低電壓·全極感知 力芯微推出霍爾開(kāi)關(guān)芯片 ET3715A302025/8/4 16:38:03
- 揭秘負(fù)載開(kāi)關(guān) IC:簡(jiǎn)化電源管理,穩(wěn)固電子系統(tǒng)2025/7/31 16:28:14
- 編碼器的工作原理及作用1
- 超強(qiáng)整理!PCB設(shè)計(jì)之電流與線(xiàn)寬的關(guān)系2
- 三星(SAMSUNG)貼片電容規(guī)格對(duì)照表3
- 電腦藍(lán)屏代碼大全4
- 國(guó)標(biāo)委發(fā)布《電動(dòng)汽車(chē)安全要求第3部分:人員觸電防護(hù)》第1號(hào)修改單5
- 通俗易懂談上拉電阻與下拉電阻6
- 繼電器的工作原理以及驅(qū)動(dòng)電路7
- 電容單位8
- 跟我學(xué)51單片機(jī)(三):?jiǎn)纹瑱C(jī)串口通信實(shí)例9
- 一種三極管開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)10
- PCB電源完整性(PI)設(shè)計(jì)核心實(shí)操規(guī)范
- 多層PCB疊層設(shè)計(jì)核心實(shí)操規(guī)范
- 提高M(jìn)OSFET效率的電路優(yōu)化方法
- 電源管理IC在智能家居中的應(yīng)用
- 差分信號(hào)連接器設(shè)計(jì)要點(diǎn)
- PCB焊盤(pán)與過(guò)孔設(shè)計(jì)核心實(shí)操規(guī)范(含可焊性與可靠性保障)
- 汽車(chē)電子常用電子元器件選型指南
- MOSFET驅(qū)動(dòng)與隔離方案設(shè)計(jì)
- 高溫環(huán)境下電源IC選型建議
- 安防監(jiān)控設(shè)備連接器應(yīng)用分析









