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文檔簡介

1、開關(guān)電源印制電路板相關(guān)設(shè)計舉例7.2.1 印制電路板的常用材料(1)撓性絕緣基材的印制電路板(2)剛性基材的印制電路板 酚醛紙質(zhì)覆銅箔板。 環(huán)氧酚醛玻璃布覆銅箔板。 聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔板。(3)陶瓷基材的印制電路板采用環(huán)氧酚醛玻璃布基材料的單雙面印制電路板是目前比較常用的印制電路板,特別是開關(guān)電源比較常用這種材基的印制電路板,具有比較適中的性能價格比。常見的這類印制電路板的厚度為、 1mm、 和2mm。由于印制導線表面積的增大,使導線銅箔與周圍介質(zhì)和絕緣底板接觸良好而提高了導熱性能,因此印制導線允許通過的電流密度要比普通導線大得多。例如,1.5mm 寬、50m厚的印制導線(截面積為0.07

2、5mm2 ) ,其瞬間熔斷電流為60A ;而一般的銅導線,當它的截面積與上述印制導線相同時,瞬間的熔斷電流為 16A 。由于印制導線存在電阻,故通過電流時將產(chǎn)生溫升。權(quán)衡了這兩方面的原因,印制導線的最大電流密度取 20A/mm2。對于過長的印制導線,還應(yīng)當考慮電流流過時產(chǎn)生的壓降是否對電路的工作帶來影響,必要時應(yīng)當降低通過的電流密度。對于大電流的電源線、地線、負載輸出線,應(yīng)當考慮電壓降落的因素。 印制電路板的印制電路板的通流能力通流能力表是印制導線的電壓降。2、覆銅箔板的絕緣電阻和抗電強度表覆銅箔板的絕緣電阻表覆銅箔板的抗電強度印制電路板上的元器件安裝主要有兩種方法:一種是傳統(tǒng)的插入法安裝;另

3、一種方法是表面貼裝(或部分采用表面貼裝,部分仍采用插入安裝)。這種安裝方法有如下優(yōu)點:(1)由于印制電路板大量消除了安裝孔,故提高了印制電路板的布線密度,減小了印刷電路板的板面尺寸,從而可以降低印制電路板的制作成本。(2)減輕了整個印制電路板在安裝以后的重量,從而提高了產(chǎn)品的抗震性能,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。(3)由于布線密度的提高、布線的長度縮短,從而減少了線路的寄生電容和電感,有利于提高產(chǎn)品的電性能數(shù)據(jù)。(4)比插入式安裝方法更容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn),提高勞動生產(chǎn)率,從而降低印制電路板成品的生產(chǎn)成本。7.2.3 印制電路板的元器件安裝方法設(shè)計時要考慮開關(guān)電源印制電路板的尺寸問題尺寸問題。尺寸

4、過大,印制電路板上的走線就會過長,使線路的阻抗增加,抗干擾的能力減弱,電磁騷擾的發(fā)射增加;反之,印制電路板的尺寸過小,則會使開關(guān)電源發(fā)熱部分的散熱不好,鄰近線條間也易相互干擾。所以,線路板的尺寸要適中。 印制電路板的最佳形狀是矩形,長、寬比為 3:2 或 4:3。當印制電路板的尺寸大于 200mm150mm時,應(yīng)當考慮它的機械強度。 一旦開關(guān)電源線路板的尺寸選定以后,首先要確定與整機結(jié)構(gòu)配合的元器件(通常開關(guān)電源只是配套整機使用的一個重要部件而已),如電源插座、指示燈和接插件等的位置,隨后再布置開關(guān)電源中的大器件和特殊器件,如高頻變壓器、發(fā)熱元器件和集成電路等。 一般要求所有的元器件都放在離印

5、制電路板邊緣3mm以上的地方,這是由于在大批量生產(chǎn)的流水線插件和波峰焊時,要提供給導軌槽使用,同時也避免由于加工中引起的邊緣部分的缺損。如果印制電路板上的元器件太多,要超出 3mm 范圍時,則可在印制電路板上設(shè)輔邊,在輔邊和主板連接的地方開 V 形槽,最后,在全部加工結(jié)束后由人工掰斷。開關(guān)電源印制電路板的設(shè)計流程大體如下:放置高頻變壓器設(shè)計電源開關(guān)電流回路設(shè)計輸出整流器電流回路連接到交流電源電路的控制電路設(shè)計輸入電流回路和輸入濾波器設(shè)計輸出負載回路和輸出濾波器。在印制電路板具體布局和布線時,通常要遵守以下原則: (1)一般要按照線路的原理圖來安排各功能電路(對開關(guān)電源來說,一般是交流電源的輸入

6、濾波部分,高壓整流和濾波部分,高頻逆變部分,低壓整流輸出部分)的位置,使布局便于信號流通,并使信號盡量保持方向一致。這樣做更便于在生產(chǎn)中的檢查、調(diào)試及檢修。 (2)要以每個功能電路的核心元器件為中心,圍繞核心元器件來進行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在印制電路板上,盡量減少和縮短各元器件之間的連接線距離。其中,在高頻下工作的電路要考慮元器件之間的分布參數(shù)。對一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列,這樣不但美觀,而且裝焊容易,便于批量生產(chǎn)。 (3)盡可能縮小高頻大電流回路所包圍的面積,縮短高電壓元器件的連線,設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾,特別是易受干擾的元器件不能彼此很近。(4)盡可

7、能縮小控制回路所包圍的面積,從可靠性的角度考慮,這部分電路是開關(guān)電源中比較脆弱的部分;從電磁兼容的角度考慮,這部分電路是開關(guān)電源中比較敏感的部分??s小控制回路所包圍的面積,實際上是減小了對干擾“接收天線”的尺寸,有利于降低對外部干擾的拾取能力,提高開關(guān)電源的可靠性和電磁兼容性。 (5)對某些載有高電壓的器件和線路,要加大它們與其他部分的距離,以免由于放電引起意外的短路。如果有可能,則應(yīng)將帶高電壓的器件盡量布置在調(diào)試人員的手不易觸及的地方。 (6)有脈沖電流流過的區(qū)域要遠離輸出端子,使噪聲源與直流輸出部分分離。 (7)開關(guān)電源的交流輸入和直流輸出部分應(yīng)當盡可能地遠離,尤其禁止將它們捆扎在一起,以

8、避免由于相互間靠得太近,通過線路間的耦合,將原本“干凈”的輸出由于受到輸入部分的電磁騷擾發(fā)射而受“污染”。(8)緩沖電路在布局上應(yīng)當盡量貼近開關(guān)管和輸出二極管。 (9)控制電路與功率電路要分開,采用單點接地方式將彼此間的地線回路連在一起。通常,控制部分不要求采用大面積接地,因為大面積接地容易起天線作用,引入干擾,影響控制部分的正常工作。 (10)對于開關(guān)電源輸出部分的濾波,則可以采用多只容量較小的電解電容來代替一只容量較大的電解電容。通常,多只較小的電解電容的并聯(lián)使用比只使用一只較大容量的電解電容有較小的等效串聯(lián)電阻值,有利于提高開關(guān)電源的輸出濾波性能,而且濾波部分的總體積也不一定比原先有太多

9、的增加。(11)在印制電路板上,相鄰印制導線之間不應(yīng)過長的平行走線,要采用垂直交叉方式,線寬不要突變,也不要突然拐角和環(huán)形走線。在印制電路板上的拐線應(yīng)盡量采取圓角。因為直角和銳角在高頻和高壓下會影響其電氣性能。 (12)印制電路板上的導線寬度主要由導線和絕緣基板之間的附著強度和流過電流的大小來決定。當銅箔厚度為 50m 、寬度為的印制導線通過2A 電流時,其溫升不會超過3 ,可以滿足一般的要求。對于大電流的情況,大體上可以通過這一舉例或前面表中的數(shù)據(jù)來加以估算(但是對大電流、采用大面積覆銅的情況,由于要通過布孔來消除銅箔在浸焊中可能產(chǎn)生的氣泡,所以應(yīng)當適當加寬線條,必要時也可以通過搪錫來增厚導

10、線,增加通流的容量)。對信號線,一般要求線寬不小于0.3mm 。當然,只要條件許可,無論是線寬,還是線間距離,都可適當增加。 (13)印制電路板上的元器件分布要盡可能做到均勻、密度一致。對采用元器件引腳插入安裝的方法,元器件一律放置在電路板面上。印制電路板的每個元器件插入孔都是單獨使用的,不允許兩個元器件的引腳共用一個安裝孔。元器件的安裝孔距離選擇要適當,不能讓元器件的外殼相碰,或讓外殼與元器件的引腳相碰。元器件的外殼之間或外殼與元器件引腳之間要有一定的安全距離。安全距離可根據(jù)元器件的工作電壓按每毫米200V 計算。另外,印制電路板上的元器件不能交叉或重疊安裝。 (14)印制電路板上的元器件可

11、以采用水平和直立兩種安裝方式,在同一塊印制電路板里的安裝方式應(yīng)當一致。但是對直立安裝中遇到體積稍大的元器件(如3W以上的線繞電阻),則應(yīng)該采用水平方式安裝這個元器件,避免局部安裝的高度過高及機械抗震性能變差。但是對于發(fā)熱比較大的器件,也不能過于貼近印制電路板表面安裝,避免由于器件發(fā)熱而使印制電路板表面碳化。(15)對于印制電路板上重量超過15g的元器件,不能僅僅依靠元器件本身的引線進行安表,而建議采用支架來固定。對于那些又大、又重、發(fā)熱又多的元器件,不宜放在印制電路板的中心部分,而應(yīng)當加裝散熱器,并把它排布在印制電路板的外側(cè)方向,必要時還可以通過開關(guān)電源的外殼來幫助散熱。(16)在排布雙面印制

12、電路板時,元器件面上應(yīng)當盡可能少安排印制導線。元器件的外殼,尤其是元器件接地的外殼,要避免因與印制導線相碰而造成短路。元器件的安裝不能太低,同時還要盡可能避免印制導線在接地外殼的元器件下面通過。當然對于開關(guān)電源中采用 TOPSwitch 里的一類雙列直插和表面安裝形式的器件,可以在器件下有意識地布一塊面積稍大的覆銅區(qū),讓器件緊貼在該覆銅區(qū)上以幫助散熱。 (17)在布局印制電路板時,還要注意留出印制電路板的定位孔和固定支架時所用的位置。 (18)在印制電路板上采用大面積覆銅有兩個作用:一是散熱;二是用于屏蔽,以便減小干擾。大面積覆銅時易犯的錯誤是銅箔上沒有開孔,由于印制電路板的基板與銅箔間的黏合

13、劑在浸焊或長時間的受熱時,會產(chǎn)生揮發(fā)性氣體,無法排除,且熱量不易散發(fā),以致產(chǎn)生銅箔的膨脹和脫落現(xiàn)象,因此在使用大面積覆銅時,應(yīng)將銅箔表面開孔成為網(wǎng)狀。(19)在印制電路板的設(shè)計中,特別是開關(guān)電源的印制電路板,為了降低成本而采用單面或雙面時,遇到個別線條無法走通而必須采用跳線時,往往因為板上跳線的長短不一,或有時因跳線的長度太大,使跳線的中間部位有松脫現(xiàn)象,都會給生產(chǎn)加工帶來困難。因此,當印制電路板上的跳線不可避免時,至少應(yīng)做到跳線的地方不要太多,跳線的長度不要太長,跳線的長度品種不要太多,如只取6mm、8mm 和10mm等幾擋。(20)當印制電路板上設(shè)有高壓和低壓部分(這在開關(guān)電源的設(shè)計中是經(jīng)

14、常遇到的事情,如在許多開關(guān)電源的交流輸入與直流輸出之間都需要隔離,兩者之間還要經(jīng)受高電壓的耐壓試驗),這兩部分之間的元器件需要分開放置,隔離的距離要與承受的試驗電壓有關(guān),通常 2kV 試驗電壓時,板上離開的距離要求在2mm 以上;當試驗電壓要求 3kV 以上時,板上的距離應(yīng)當大于3.5mm 以上。在有些情況下,為避免爬電,還要求在印制電路板上的高壓和低壓區(qū)域之間開一定寬度的槽。(21)關(guān)于印制線條與焊盤尺寸及焊盤內(nèi)孔尺寸的關(guān)系問題:焊盤的內(nèi)孔尺寸要考慮元器件的引線直徑、搪錫厚度等因素,焊盤內(nèi)孔一般不小于0.6mm ,在一般情況下,以元器件的金屬引線直徑再加上作為焊盤的內(nèi)徑。焊盤本身的直徑與內(nèi)孔

15、直徑有關(guān),常取內(nèi)孔直徑的1.52倍,內(nèi)孔大的,可取小一點的。常用的內(nèi)孔直徑有 0.4mm 、0.6rnm 、 0.8mm 、1.0mm 、1.2mm 、1.6mm 、2.0mm ;常用的焊盤直徑有1.5rnrn 、2.0mm 、2.5mm 、 3.0mm 、3.5mm 、4.0mm 。焊盤也不宜過大,否則容易形成虛焊。(22)當與焊盤連接的走線較細時,在焊接時容易使走線與焊盤脫開,為避免這種情況出現(xiàn),應(yīng)將走線與焊盤間的連接設(shè)計成水滴形狀。(23)對于某些要在印制電路板經(jīng)過波峰焊之后再補焊的器件,其焊盤內(nèi)孔在經(jīng)過波峰焊的過程中,會被焊錫封住,使補焊器件無法插下。為此,可在印制電路板加工時,對該焊

16、盤開一個小口,這樣,在波峰焊時就不會被焊錫封住了。 印制電路板的地線問題印制電路板的地線問題圖中的電路 1 和電路 2 通過公用地線段 AB 與電源形成回路。從電路分析的角度看,線段 AB 的本身可以等效成一個電阻和一個電感的串聯(lián),因此它有一定的阻抗。由于電路 1 和電路 2 的全部電流都從線段 AB 中通過,因此就形成了公共阻抗。在工作時,任何電路 1 和電路 2 的電流變化都將引起 A 點電位的變化,使得電路 1 和電路 2 之間產(chǎn)生相互干擾。如果電路 2 的輸出引到電路 3 的輸入端,則干擾還將竄入電路 3 中。這就是由地線引起的公共阻抗的干擾。 印制電路板要采用單點接地(特別是在開關(guān)電

17、源里,由于工作頻率并不算高,只有幾十至幾百千赫,使用單點接地已經(jīng)可以滿足要求)。這種接地方式可以使噪聲源與敏感電路分離開來。 一段長為2cm 、寬為 1mm的印制導線,其銅箔的厚度為 50m ,則可以算出這根導線的電阻為 )/(slR式中,是電阻率,; l是導線長度, m; s是導線的截面積,mm2 。代入,可算得R =0.02 ()此式表明,當電路 1 有1A 的交變電流通過 AB 線段時,在印制導線上將產(chǎn)在的壓降,此電壓將被作用到電路 2 上。在高頻工作時,導線的阻抗主要由導線的電感決定。對一段遠離其他導體的導線來說,當其長度遠大于寬度時,導線的自感量大體上可表達為H/m。對同樣是2cm

18、長的導線來說,它有H的電感量。當導線中通過頻率為30MHz 的高頻電流時,則導線體現(xiàn)的感抗為014. 310016. 0103014. 32266fLXL 由此式可見,工作頻率升高,導線的感抗要遠大于它本身的電阻。同樣有1A 的高頻電流流過時,導線上產(chǎn)生的壓降就是3V 。因此,在高頻電流作用下,導線上產(chǎn)生的干擾是可觀的。留給我們的啟示是,印制電路板上的走線長度要盡可能短些和粗些,以減少導線感抗對電路帶來的干擾。 圖是用SG6840電路制作開關(guān)電源的逆變部分地線的處理方案 (1)為了取得更好的電磁兼容性能,以及減少工頻整流的紋波對SG6840電路工作的影響,橋式整流電路的輸出首先應(yīng)該接到電容器C

19、2上,然后再與逆變電路相連(見圖中的連線 )。(2)在逆變部分的大電流環(huán)路中( C2高頻變壓器MOSFETRsC2) , Rs 和 C2之間的連線要盡可能地短,不要在Rs 和C2之間布置元器件(見圖中的連線 )。(3)分離C1的接地環(huán)路,一路接SG6840的GND,另一路接偏壓繞組(見圖中的連線 )。(4)C1要靠近SG6840的VDD和GND,以便取得盡量好的去耦和濾波效果。(5)SG6840 控制電路中的 R1、RT,以及光電耦合器的地要連在一起,并且靠近 SG6840 的 GND (見圖中的連線 )。 (6)最終, SG6840的GND要和Rs的地連在一起(見圖中的連線 )。 小結(jié):小結(jié)

20、:(1)開關(guān)電源是一個比較復雜的電路,既有高頻大電流的驅(qū)動電路(如開關(guān)晶體管和高頻變壓器等),又有小電流的測量和控制電路,電路之間的聯(lián)系是錯綜復雜的,因此要處理好地線的布局,就要從電路本身出發(fā),對各部分線路做全面的考量,分清大、小電流之間的關(guān)系,測量、控制與驅(qū)動電路之間的關(guān)系。(2)在地線布局中,不能僅僅停留在“直流同電位”概念上來理解電路的工作,要注意電路的動態(tài)過程,注意地線中電流及其流向。只有通過電流的流向,才能分析出地線的布局合理與否,并判斷出是否存在干擾。地線布局的合理性可以用兩句話來概括:地線中的電流是否流過了與此電流無關(guān)的其他電路、部位和導線,以及有沒有其他部位和電路中的電流流入了

21、本部分電路的地線。(3)說起合理的地線布局,也不是地線越多越好,其實,地線分得太多也容易造成接地的電位差,不利于電路間的銜接,給排版帶來困難。反之,地線分得過少,有可能在地線上出現(xiàn)公共阻抗問題。因此,地線的分配要以地線中的電流為依據(jù),既不能使會引起干擾的電流合用一根地線,又不要將允許在一根地線中通過的電流硬生生地用另外的地線給分離開來。 7.5 印制電路板的干擾與抑制問題印制電路板的干擾與抑制問題開關(guān)電源印制電路板的布局不良,除了電路會通過公共阻抗產(chǎn)生直接干擾外,還會通過布線和元器件產(chǎn)生電磁干擾。 圖是相鄰的兩條平行線,它們之間的分布參數(shù)可等效為相互耦合的電感和電容。當其中一根線(AB)通過交

22、流電流時,經(jīng)電場和磁場的耦合,會在另一根線(CD)上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢的大小與AB中的電流大小、頻率高低、電路阻抗及交變電勢的幅度有關(guān)。當AB中的電流越大、頻率越高、交流電勢幅值越大,以及CD電路的阻抗越大時,則在 CD 上感應(yīng)得到的電勢也越大。這種由線路分布參數(shù)引起的干擾被稱為寄生干擾。它與印制電路板的布線有關(guān)。 印制電路板布線時應(yīng)該注意的問題:(1)板內(nèi)導線在排板時,應(yīng)當避免采用大環(huán)布局的方法。最好是將信號及其回線采用靠近和各自平行的布局,由于平行導線的磁場是相互抵消的,所以能減少對其他導線的磁場耦合。 (2)對信號線和電源的輸入、輸出線在板內(nèi)的布局,為了防止寄生耦合的產(chǎn)生,應(yīng)當做到:

23、 信號的走線應(yīng)該越短越好; 電路的排列要按照信號的順序,不要迂回或越級排列,這樣各級間的信號線不會相互跨越; 信號線在排板時要盡量避免相互靠近和平行排列,在處理板內(nèi)跳線和雙面印制電路板時,要注意使兩面的導線呈垂直或交叉布設(shè),如圖所示。圖7.4 印制電路板內(nèi)的兩面導線布設(shè) 對板內(nèi)需要平行布設(shè)的導線,應(yīng)當使這些平行導線之間盡可能隔開一些距離,或在它們之間插入地線、電源線來作為屏蔽。 并不是對印制電路板中所有的信號線都不許平行,這會給排板帶來困難,正確的辦法是根據(jù)導線中的信號情況區(qū)別對待,區(qū)分哪些容易干擾,哪些不容號相互干擾。在電路中,對于那些前后沿較陡的脈沖波,雖然波形本身工作頻率并不高,但由于諧

24、波豐富,會使信號有極寬的頻譜,照樣會對周圍電路產(chǎn)生干擾,對于這樣的信號就要注意合理布局。 (3)在開關(guān)電源中,反饋控制的元器件和導線在排板中布局的好壞對電路的穩(wěn)定工作有很大影響。布置得當,可以防止這些導線和元器件對其電路產(chǎn)生寄生耦合和干擾。圖 7 . 5 是一個很典型的開關(guān)電源印制電路板設(shè)計實例,是一塊用SG6840控制器制作開關(guān)電源的印制電路板。圖中可見,反饋控制電路(用光電藕合器擔當)放置在前、后級電路(分別是直流輸出部分和直流逆變部分)之間的交界部位,使連接反饋元器件與前、后級的寄生耦合與干擾為最小。 圖典型的開關(guān)電源印制電路板設(shè)計實例(注意,在直流逆變與直流輸出之間有足夠的安全距離)(

25、4)為了防止開關(guān)電源的輸入與輸出之間的寄生耦合,在印制電路板布局時,要盡可能將輸入和輸出安排在較遠的位置。當使用印制電路板的接插件時,輸入與輸出端應(yīng)安排在接插件的兩側(cè)。輸入、輸出的位置還要結(jié)合板內(nèi)布局來考慮,不要使輸入、輸出在板內(nèi)穿越的路徑過長。 當印制電路板不使用接插件引出時,板內(nèi)的輸入、輸出可在電路就近的印制電路板邊緣分散引出,或者緊靠電路的部位引出,不要為了使引出端強求整齊一致,而將輸入、輸出排列在一起,這樣會造成輸入與輸出部分的相互耦合。圖畫出了一個開關(guān)電源的布局。其特點是功率級和輸出級遠離了輸入濾波器,有效地阻止了它們與交流輸入電源線之間的耦合,從而避免了開關(guān)電源工作時,開關(guān)電源自身

26、所產(chǎn)生的電磁干擾直接禍合到電源線上。 圖7.6 開關(guān)電源的布局(5)由元器件產(chǎn)生的磁場干擾會對開關(guān)電源的工作產(chǎn)生影響。抑制這種磁場干擾,除了可采取必要的屏蔽外,還應(yīng)在排板中合理安排元器件的位置。有時合理地選擇元器件的安裝位置,以減小磁場的干擾,比單純屏蔽更重要,因為它可以降低元器件對屏蔽的要求,甚至可以省去屏蔽,這對降低成本、簡化結(jié)構(gòu)和減輕重量有重要的意義。在開關(guān)電源中,沒有用永磁材料制作的元器件,能遇到的主要是一些高頻變壓器和扼流圈,這些元器件在工作時,能夠在元器件的周圍產(chǎn)生漏磁場,因此在印制電路板排板時應(yīng)把這些漏磁場的干擾因素考慮進去: 導體在交變磁場的作用下,會感應(yīng)出電動勢。對閉合導體說

27、,則會產(chǎn)生感應(yīng)電流。圖為當變壓器的漏磁場切割環(huán)形地線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流,同樣也使線路的各點產(chǎn)生交流電位差。 為了消除印制電路板受交變磁場干擾,除了在布局時盡量不要采用環(huán)形布線外,還要選擇好變壓器在印制電路板上的安裝位置,使印制電路板的平面與磁力線相平行,這樣交變磁場就不會切割印制電路板平面內(nèi)的所有導線,如圖所示。只要變壓器在印制電路板上的安裝位置得當,即使是與變壓器距離很近的導線,也有較好的干擾抑制效果。但是,不要在離磁場干擾源比較近的地方安排開關(guān)電源的反饋控制部分,以免使導線和元器件檢拾交變磁場。 對于電感線圈,除了在電路布局許可下,要盡可能安排得遠些,還要合理安排線圈的相對位置,使線圈之間的

28、耦合盡可能小些,圖是線圈相互位置與耦合的關(guān)系,當線圈的軸線在一條直線上或相互平行時,耦合為最大;而線圈相互垂直時,耦合為最小。當印刷電路板上裝有繼電器時,繼電器的磁場和觸電啟閉時產(chǎn)生的火花均會產(chǎn)生電磁干擾,故繼電器不宜安裝在信號比較弱的電路附近,還必須對繼電器的線圈和觸點進行必要的處理,以抑制干擾的產(chǎn)生。 對于高頻變壓器等磁性元器件來說,采用屏蔽也是一種抑制磁場干擾的有用措施。用圖可以說明對漏磁進行屏蔽的原理。這是利用磁場在屏蔽的金屬內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流而起到屏蔽作用的:在磁屏蔽體內(nèi)的感應(yīng)電流方向和線圈的電流方向相反,從而使屏蔽體里產(chǎn)生的磁力線與線圈的磁力線相互抵消,它可阻止線圈磁力線的泄漏。屏蔽

29、體中的電流與頻率成正比,頻率越高,屏蔽體中的電流也越大,屏蔽效能也越好。所以,它對開關(guān)電源中的高頻變壓器有較好的屏蔽作用。 圖電磁屏蔽的原理圖圖是一個開關(guān)電源高頻變壓器作為磁場屏蔽的具體例子:變壓器的磁心外廓采用多層鋼帶做普通的磁屏蔽,各層間也可以用較厚的紙板做襯墊,從而增加屏蔽效果。另外,在變壓器外側(cè)的線圈上包一層銅皮的短路環(huán),這時由漏磁產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢在短路環(huán)上形成電流,從而起到減少漏磁的作用。 鋼帶用于磁場屏蔽,銅帶用于對漏磁的屏蔽圖7.11 開關(guān)電源高頻變壓器的屏蔽(鋼帶用于磁場屏蔽,銅帶用于對漏磁的屏蔽)7.6 開關(guān)電源的印制電路板設(shè)計舉例開關(guān)電源的印制電路板設(shè)計舉例圖7.12 ST

30、204A 開關(guān)電源的電路圖源極管腳的單點接地問題源極管腳的單點接地問題圖顯示了其中自動再啟動補償電容C5必須采用單點接地方式接至源極。合理的印刷電路板布局可以避免由于源極開關(guān)電流過大而引起在導通期間的誤關(guān)斷或工作不穩(wěn)定。輸入電容Cl的高壓回線必須單獨直接接到源極的焊盤,而不能與 C5的連線合在一起。偏壓反饋的回線也應(yīng)當單獨直接連接到源極的焊盤。 圖7.13 ToPSwiteh 開關(guān)電源的印制電路板布局舉薦源極的引腳必須盡可能地短,而不要折彎或延長源極的引腳。 TOPSwitch 要完全插進印制電路板里。對于漏極,如果確有必要,則可以適當彎折或延長漏板的引腳。7.6.2 理想的元器件布局理想的元器件布局圖示出了理想的元器件布局(以 TOPSwiteh 開關(guān)電源為例),以及單面印制電路板的布線連接,其中涉及所有關(guān)鍵的功

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