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電源適配器整體布局及走線原則

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電源適配器整體布局及走線原則

一、電源適配器整體布局圖三
1、 散熱片分布均勻,風路通風良好。

電源適配器
圖一:散熱片擋風路,不利于散熱。
圖二:通風良好,利于散熱。
2、 電容、IC等與熱元件(散熱器、整流橋、續(xù)流電感、功率電阻)要保持距離以避免受熱而受到影響。
3、 電流環(huán): 為了穿線方便,引線孔距不能太遠或太近。
4、 輸入/輸出、AC/插座要滿足兩線長短一致,留有一定空間裕量,注意插頭線扣所占的位置、插拔方便,輸出線孔整齊,好焊線。
5、元件之間不能相碰、MOS管、整流管的螺釘位置、壓條不能與其它元相碰,以便裝配工藝盡量簡化電容和電阻與壓條或螺釘相碰,在布板時可以先考慮好螺釘和壓條的位置。如下圖三:

適配器
6、 除溫度開關(guān)、熱敏電阻…外,對溫度敏感的關(guān)鍵元器件(如IC)應(yīng)遠離發(fā)熱元件,發(fā)熱較大的器件應(yīng)與電容等影響整機壽命的器件有一定的距離。
7、 對于電位器,可調(diào)電感、可變電容器,微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局,應(yīng)考慮整機結(jié)構(gòu)要求,若是機內(nèi)調(diào)節(jié),應(yīng)放在PCB板上方便于調(diào)節(jié)的地方,若是機外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應(yīng)。
8、 應(yīng)留出印制PCB板定位孔支架所占用的位置。
9、 位于電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不少于2mm。
10、 輸出線、燈仔線、風扇線盡量一排,極性一致與面板對應(yīng)。
11、 一般布局:小板上不接入高壓,將高壓元件放在大板上,如有特殊情況,則安規(guī)一定要求考慮好。如圖四將R1、R2放在大板,引入一低壓線即可。
12、 初級散熱片與外殼要保持5mm以上距離(包麥拉片除外)。
13、 布板時要注意反面元件的高度 。如圖五
充電器
14、 初次級Y電容與變壓器磁芯要注意安規(guī)。
二、桌面式充電器單元電路的布局要求
1、 要按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置,使布局便于信號流通, 并使信號盡可能保持一致的方向 。
2、 以每個功能電路的核心元件為中心,圍繞它來進行布局,元器件應(yīng)均勻整齊,緊湊地排列在PCB上,盡量減小和縮短各元件之間的連接引線。
3、 在高頻下工作要考慮元器件的分布參數(shù),一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列,這樣不僅美觀,而且裝焊容易,易于批量生產(chǎn)。
三、布線原則
1、 輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行,最好加線間地線,以免發(fā)生反饋藕合。

2、 走線的寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為50μm,寬度為1mm時,流過1A的電流,溫升不會高于3℃,以此推算2盎司(70μm)厚的銅箔,1mm寬可流通1.5A電流,溫升不會高于3℃(注:自然冷卻)。

3、 輸入控制回路部分和輸出電流及控制部分(即走小電流走線之間和輸出走線之間各自的距離)電氣間隙寬度為:0.75mm--1.0mm(Min0.3mm)。原因是銅箔與焊盤如果太近易造成短路,也易造成電性干擾的不良反應(yīng)。
4、 ROUTE線拐彎處一般取圓弧形,而直角、銳角在高頻電路中會影響電氣性能。
5、 電源線根據(jù)線路電流的大小,盡量加粗電源線寬度,減少環(huán)路阻抗,同時使電源線,地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞方向一致,縮小包圍面積,有助于增強抗噪聲能力。
A:散熱器接地多數(shù)也采用單點接地,提高噪聲抑制能力如下圖:
開關(guān)電源
更改前:多點接地形成磁場回路,EMI測試不合格。
適配器
更改后:單點接地無磁場回路,EMI測試OK。
7、濾波電容走線
A:噪音、紋波經(jīng)過濾波電容被完全濾掉。
電源適配器廠家
B:當紋波電流太大時,多個電容并聯(lián),紋波電流經(jīng)過第一個電容當紋波電流太大時,多個電容并聯(lián),紋波電流經(jīng)過第一個電容產(chǎn)生的熱量也比第二個、第三個多,很容易損壞,走線時,盡量讓紋波電流均分給每個電容,走線如下圖A、B如空間許可,也可用圖B方式走線
開關(guān)電源適配器
8、 高壓高頻電解電容的引腳有一個鉚釘,如下圖所示,它應(yīng)與頂層走線銅箔保持距離,并要符合安規(guī)。
充電器廠家
9、 弱信號走線,不要在電感、電流環(huán)等器件下走線。
桌面式電源適配器
電流取樣線在批量生產(chǎn)時發(fā)生磁芯與線路銅箔相碰,造成故障。充電器廠家
10、 金屬膜電阻下不能走高壓線、低壓線盡量走在電阻中間,電阻如果破皮容易和下面銅線短路。
11、 加錫
A:  功率線銅箔較窄處加錫。
B:RC吸收回路,不但電流較大需加錫,而且利于散熱。
C:熱元件下加錫,用于散熱,加錫不能壓焊盤。
12、 信號線不能從變壓器、散熱片、MOS管腳中穿過。
13、 如輸出是疊加的,差模電感前電容接前端地,差模電感后電容接輸出地。
桌面式充電器
14、 高頻脈沖電流流徑的區(qū)域
東莞電源適配器
A:盡量縮小由高頻脈沖電流包圍的面積上圖所標示的5個環(huán)路包圍的面積盡量小。
B:  電源線、地線盡量靠近,以減小所包圍的面積,從而減小外界磁場環(huán)路切割產(chǎn)生的電磁干擾,同時減少環(huán)路對外的電磁輻射。
C:  大電容盡量離MOS管近,輸出RC吸收回路離整流管盡量近。
D:  電源線、地線的布線盡量加粗縮短,以減小環(huán)路電阻,轉(zhuǎn)角要圓滑,線寬不要突變?nèi)缦聢D 。
12V電源適配器
E:脈沖電流流過的區(qū)域遠離輸入輸出端子,使噪聲源和出口分離。
12伏電源適配器
F:振蕩 濾波去耦電容靠近IC地,地線要求短。
桌面式充電器
14: 錳銅絲 立式變壓器磁芯 工字電感 功率電阻 散熱片 磁環(huán)下不能走第一層線。
15: 開槽與走線銅箔要有10MIL以上的距離,注意上下層金屬部分的安規(guī)。
桌面式充電器
16、 驅(qū)動變壓器,電感,電流環(huán)同名端要一致。
17、 雙面板一般在大電流走線處多加一些過孔,過孔要加錫,增加載流能力。
18、 在單面板中,跳線與其它元件不能相碰,如跳線接高壓元件,則應(yīng)與低壓元件保持一定安規(guī)距離。同時應(yīng)與散熱片要保持1mm以上的距離。
四、案例分析
12V電源適配器的體積越來越小,它的工作頻率也越來越高,內(nèi)部器件的密集度也越來高,這對PCB布線的抗干擾要求也越來越嚴,針對一些案例的布線,發(fā)現(xiàn)的問題與解決方法如下:
1、整體布局:
案例1是一款六層板,最先布局是,元件面放控制部份,焊錫面放功率部份,在 調(diào)試時發(fā)現(xiàn)干擾很大,原因是PWM  IC 與光耦位置擺放不合理,如:
桌面式充電器
如 上 圖 , PWM  IC 與 光 耦 放 在 MOS 管 底 下 , 它們之間只有一層2.0mm的PCB隔開,MOS管直接干擾PWM  IC,后改進為
桌面式充電器
將PWM IC與光耦移開,且其上方無流過脈動成份的器件。
2、走線問題:
功率走線盡量實現(xiàn)最短化,以減少環(huán)路所包圍的面積,避免干擾。小信號線包圍面積小,如電流環(huán):
桌面式充電器
A線與B線所包面積越大,它所接收的干擾越多。因為它是反饋電A線與B線所包面積越大,它所接收的干擾越多。因為它是反饋電耦反饋線要短,且不能有脈動信號與其交叉或平行。
桌面式充電器
PWM  IC 芯片電流采樣線與驅(qū)動線,以及同步信號線,走線時應(yīng)盡量遠離,不能平行走線,否則相互干擾。因:電流波形為:
桌面式充電器
PWM IC 驅(qū)動波形及同步信號電壓波形是:

桌面式充電器

充電器廠家


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| 發(fā)布時間:2017.11.30    來源:電源適配器廠家
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