由于是第一次發(fā)帖 希望各位大神盡量吐槽,點(diǎn)評,扔雞蛋 、砸磚頭(限金磚,不可以砸人)、小李不勝感激萬分感謝!
做電源RD的,很多時(shí)候我們需要耐心、認(rèn)真、細(xì)心、謹(jǐn)慎!
下面我就分享我一個(gè)最近做過的項(xiàng)目吧。
挑戰(zhàn)反激無PFC150W
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分享其它論壇的資料,覺得很好,這些資料也在后續(xù)的調(diào)試EMC中 使用了部分大招(以下內(nèi)容源于其它電源論壇,一字不漏拷貝,如有疑問,能力范圍內(nèi)解釋)
F1:保險(xiǎn)管的壽命受輸入浪涌電壓和浪涌電流的雙重影響,應(yīng)該盡可能采用慢恢復(fù)型保險(xiǎn)管,一般是按照最大輸入電流的兩至三倍選取。AC輸入時(shí),浪涌電壓的影響可能要嚴(yán)重些。電池輸入(低壓),如果輸入端抑制不足,浪涌電流對保險(xiǎn)管的影響可能要嚴(yán)重些。AC輸入時(shí),在工業(yè)場合,浪涌電壓也遠(yuǎn)比民用場合嚴(yán)重,這時(shí)防雷器件(參數(shù)及結(jié)構(gòu)配置)的設(shè)計(jì)對保險(xiǎn)管的影響尤其突出,必要時(shí)還要采用雙(三)保險(xiǎn)。相關(guān)設(shè)計(jì)過程可以參考專門針對防雷電路、浪涌電流抑制電路的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)。單保險(xiǎn)管要接在L線上,且玻璃管引線封裝最好增加一層熱縮套管,并且在PCB板上標(biāo)明容量。
RT1:熱敏電阻的主要作用是抑制輸入浪涌電流,RT1過大,發(fā)熱嚴(yán)重。RT1過小,可能會影響到保險(xiǎn)管和輸入電解電容的壽命。輸入沖擊電流一般是硬性指標(biāo),選擇RT1時(shí)一定要仔細(xì)的核實(shí)最大沖擊電流限制值,如果沒有給出這項(xiàng)要求,可以參考同等功率級別的其他類型產(chǎn)品。在全密封條件下,RT的發(fā)熱可能會非常嚴(yán)重。另外,如果產(chǎn)品要求低溫啟動測試,RT阻值會變得相當(dāng)大,很可能導(dǎo)致產(chǎn)品無法正常起機(jī)。
X電容:60W的產(chǎn)品,采用0.47uF的X電容,比較保險(xiǎn)。換句話說,30W的產(chǎn)品,應(yīng)該采用0.22uFX電容,120W的產(chǎn)品采用1uF的X電容。盡管這種方法沒有什么科學(xué)依據(jù),但是確實(shí)屢試不爽。如果你喜歡比較有挑戰(zhàn)性的工作,那就另當(dāng)別論了。X電容與Y電容不同,X電容容量大一點(diǎn)也不會讓其他地方變得更加惡劣。在成本不是主要因素的情況下,對自己好一點(diǎn),多留條活路。另外,在圖①中,絕大部分人并不認(rèn)可C4作用,此處存在了很大爭議性。 Y電容:Y電容的配置有兩個(gè)的,也有四個(gè)的;有102的,也有222、472的,有串磁珠的,也有串電阻的,只要EMI都能過,只要泄露電流沒超,都是萬歲!總之五花八門,千奇百怪。這也反映出人們內(nèi)心對于Y電容充滿深深的恐懼。其實(shí)Y電容并沒有錯(cuò),性能也較為優(yōu)良,罪魁禍?zhǔn)锥荚谟诖判圆牧希ü材k姼?、變壓器)及接地方式,后續(xù)分析。
MOV1:壓敏電阻的計(jì)算方式并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),一旦對實(shí)際情況估算錯(cuò)誤(擊穿電壓偏低),反而會對產(chǎn)品造成嚴(yán)重的危害。在防雷要求不高的民用產(chǎn)品中,一般采用14K471居多,工業(yè)場合一般都在500V以上,如14K511,14K561等等。如果你不了解產(chǎn)品的真實(shí)用電環(huán)境(非居民小區(qū)用電),要盡量避免使用500V以下的壓敏電阻。不同的行業(yè),采取的防雷措施不盡相同,論壇上也討論較少,一定要認(rèn)真仔細(xì)的研究,特別是與多個(gè)保險(xiǎn)管的配置方面。另外,配置防雷管后,耐壓測試時(shí)往往會出現(xiàn)誤動作,這也是讓人頭痛的問題。MOV1需要增加熱縮套管。
DB1:小功率產(chǎn)品,選型比較簡單。從散熱的角度考慮,寬范圍60W產(chǎn)品,整流器的最低規(guī)格不應(yīng)該低于2A。在成本不苛刻的條件下,一般采用4A即可。 對于某些特殊場合,如存在瞬態(tài)高浪涌電壓,整流器的規(guī)格應(yīng)該進(jìn)一步增大。有種情況很少見(但確實(shí)有存在),有部分工程師選擇輸入電解電容時(shí),會選擇超大的容量(可能是量不大,又是自家用),而浪涌抑制(熱敏)電阻的規(guī)格卻特別小。這時(shí)候強(qiáng)大的沖擊電流會對保險(xiǎn)管和整流器形成致命的威脅。專業(yè)的電源制造公司不會出現(xiàn)這種情況,而非專業(yè)制造商,在開發(fā)系統(tǒng)配套產(chǎn)品時(shí),由于開發(fā)人員經(jīng)驗(yàn)不足,又缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y試規(guī)范,而忽略這些潛在的隱患。
共模電感:上面分別給出了三種配置,方案①,這種配置比較多。我們經(jīng)常看到的情況是:前級一個(gè)¢8~¢16的小磁環(huán)(30~1000uH),后級采用一個(gè)¢20~¢25的大磁環(huán)(15~30mH),前級作用在高頻,后級低頻,高低搭配剛好合適。方案②,這種情況也較為常見,前后兩個(gè)一模一樣的共模線圈,非常美觀。采用這種配置時(shí),為了保證較好的濾波效果(降低分布電容),每一級的電感量(匝數(shù))不能太高。這樣不僅會降低共模電感的分布電容,繞制工藝也會相對簡單,而且美觀,就是成本較高。方案③,一般對EMI要求較低的產(chǎn)品較多使用,低成本EE型共模電感最為常見。部分對成本要求苛刻的產(chǎn)品中,不少人也會采用單個(gè)¢18~25左右的磁環(huán)來設(shè)計(jì),這需要開發(fā)人員具備足夠的經(jīng)驗(yàn)及技巧。共模電感的材質(zhì)、形狀、繞制工藝對濾波效果影響較大,而且EMI濾波元件配置與整機(jī)結(jié)構(gòu)也有很大的關(guān)系。
很多人不曉得如何去計(jì)算共模電感值,下面是一種參考方法(適用于中小功率)。
100KHZ------30mH
1.0MHZ------3.0mH
10MHZ-------300uH
100MHZ------30uH
5.0MHZ------600uH
30MHZ-------100uH 在傳導(dǎo)測試時(shí),3*F,1MHZ,5MHZ,20~30MHZ這四個(gè)點(diǎn)容易出問題。
注:1、這種方法,只具有規(guī)律性,而沒有科學(xué)性;
2、共模電感的材質(zhì)、形狀、繞制工藝對其濾波效果影響非常大;
3、共模電感不會飽和(對稱繞制),但會產(chǎn)生較高的浪涌電壓;
4、共模磁環(huán),最好只繞兩層,在磁環(huán)繞制工藝方面建議多下點(diǎn)功夫;
5、共模濾波的設(shè)計(jì)原則是如何讓其更有效
對于整改EMC,X電容,Y電容,共模的感量設(shè)計(jì)真的很多是很實(shí)用的 還有雷擊 浪涌 這個(gè)資料很好,實(shí)用~
版本0的X電容就是474+224,Y電容用的就是2個(gè)Y串聯(lián)。
圖片是調(diào)試的時(shí)候拍的,去年的事情了,版本0到此over,接下來開始版本1的調(diào)試及問題點(diǎn)。
版本1的散熱片已經(jīng)做了這樣的處理,橋堆GBU封裝 獨(dú)立散熱片 輸出同步整流mosfTO-220封裝 獨(dú)立散熱片 主功率mosf也是獨(dú)立散熱片 而且散熱面積是如此的“奢侈”~~其結(jié)果還是如上圖結(jié)果~
據(jù)版本殘留物發(fā)現(xiàn) 之前有打樣純銅今的散熱片來處理散熱問題 可想而知 這個(gè)熱問題是如此的棘手~
然而從溫度數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn) 并不是只有加散熱片的器件熱 看看變壓器 磁環(huán) 電解電容 限流電阻 還有其它 難道這在熱設(shè)計(jì)分布不均勻或是均勻?
來不及處理驗(yàn)證這些問題的時(shí)候,公司另一個(gè)項(xiàng)目工程師有項(xiàng)目外出測試輻射(公司沒有輻射儀),借此機(jī)會也一起外出測試一下 看看結(jié)果回來再做進(jìn)一步處理。然而:(只上傳最后測試的結(jié)果)
要不就是不過 要不就是余量不足~
當(dāng)時(shí)項(xiàng)目開案的時(shí)候 因?yàn)槟承┰?具體原因不詳 后來案子處于呆滯狀態(tài) 雖然呆滯 但是一有空余時(shí)間 還是馬上分析處理問題。
從第三方測試機(jī)構(gòu)回來后 拿著余量不足的機(jī)子 再次做了評估,如圖 MOSF D極穿了電阻 還在D-S極加P 可想而知 這個(gè)溫度會比之前還高 溫度的測試已經(jīng)不用多此一舉了!