为包管优良的焊接机器布局机能

发布时间:2019-07-08 12:18    信息来源:admin

  变压器初度极间的巧合,也是确定漏感的环节要素,要尽量使初度极线圈接近,可采用三明治绕法,但如许会使变压器分布电容增大。选用铁芯尽量用窗口比力长的磁芯,可减小漏感,如用EE、EF、EER、PQ型磁芯结果要比EI型的好。

  3、加强耦合,降低损耗,采用新的手艺,和绕线工艺,变压器为满足平安规范会在原边和副边间采纳绝缘办法,如垫绝缘胶带、加绝缘端空胶带。这些将影响变压器漏感机能,现实出产中可采用初级绕组包绕次级的绕法。或者次级用三重绝缘线绕制,打消 初度级间的绝缘物,能够加强耦合,以至可采用宽铜皮绕制。

  接着谈关于反激电源的占空比(本人关心反射电压,与占空比分歧),占空比还与选择开关管的耐压相关,有一些晚期的反激电源利用比力低耐压开关管,如600V或650V作为交换220V输入电源的开关管,也许与其时出产工艺相关,高耐压管子,不易制造,或者低耐压管子有更合理的导通损耗及开关特征,像这种线路反射电压不克不及太高,不然为使开关督工作在平安范畴内,接收电路损耗的功率也是相当可观的。 实践证明600V管子反射电压不要大于100V,650V管子反射电压不要大于120V,把漏感尖峰电压值钳位在50V时管子还有50V的工作余量。此刻 因为MOS管制造工艺程度的提高,一般反激电源都采用700V或750V以至800-900V的开关管。像这种电路,抗过压的能力强一些开关变压器反射电压也能够做得比力高一些,最大反射电压在150V比力合适,可以或许获得较好的综 合机能。PI公司的TOP芯片保举为135V采用瞬变电压制止二极管钳位。但他的评估板一般反射电压都要低于这个数值在110V摆布。这两品种型各有优错误谬误:

  因为铝基板优秀的导热性,在小量手工焊接时比力坚苦,焊料冷却过快,容易呈现问题现有一个简单适用的方式,将一个烫衣服的通俗电熨斗(最好有调温功能),翻过来,熨烫面向上,固定好,温度调到150℃摆布,把铝基板放在熨斗上面,加温一段时间,然后按照旧规方式将元件贴上并焊接,熨斗温度以器件易于焊接为宜,太高有可能时器件损坏,以至铝基板铜皮剥离,温度太低焊接结果欠好,要矫捷控制。

  3, 在阻焊层放置线,此方式最矫捷,但不是所有线路板出产商城市大白你的企图,需用文字申明。在阻焊层放置线的部位会不涂阻焊剂。

  铝基板由其本身机关,具有以下特点:导热机能很是优秀、单面缚铜、器件只能放置在缚铜面、不克不及开电器连线孔所以不克不及按照单面板那样放置跳线。

  模块电源行列也有部门产物采用多层板,次要便于集成变压器电感等功率器件,优化接线、功率管散热等。具有工艺美妙分歧性好,变压器散热好的长处,但其错误谬误是成本较高,矫捷性较差,仅适合于工业化大规模出产。

  垫绝缘纸,可采用青壳纸、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等绝缘材料。一般通用电源用青壳纸或聚脂膜垫在线路板于金属机壳间,这种材料无机械强度高,有有必然抗潮湿的能力。聚四氟乙烯定向膜因为具有耐高温的特征在模块电源中获得普遍的使用。在元件和四周导体间也可垫绝缘薄膜来提高绝缘抗电机能。留意:某些器件绝缘被覆套不克不及用来作为绝缘介质而减小平安间距,如电解电容的外皮,在高温前提下,该外皮有可能受热收缩。大电解防爆槽前端要留出空间,以确保电解电容在很是环境时能无障碍地泻压.

  反激电源的反射电压还与一个参数相关,那就是输出电压,输出电压越低则变压器匝数比越大,变压器漏感越大,开关管承受电压越高,有可能击穿开关管、接收电路耗损功率越大,有可能使接收回路功率器件永世失效(出格是采用瞬变电压制止二极管的电路)。在设想低压输出小功率反激电源的优化过程中必需小心处置,其 处置方式有几个:

  跟着印制线路板制造工艺的不竭完美和提高,一般加工场制造出线mm曾经不具有什么问题,完万能够满足大大都使用场所。考虑到开关电源所采用的元器件及出产工艺,一般双面板最小线mm,单面板最小线mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,最小 间距设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中呈现“桥接”现象。,如许大大都制板厂都可以或许很轻松满足出产要求,并能够把成品率节制得很是高,亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本。最小线间距只适合信号节制电路和电压低于63V的低压电路,当线间电压大于该值时一般可按照500V/1mm经验值取线间距。

  第一类:错误谬误抗过压能力衰,占空比小,变压器初级脉冲电流大。长处:变压器漏感小,电磁辐射低,纹波目标高,开关管损耗小,转换效率不必然比第二类低。

  反激电源变压器磁芯在工作在单向磁化形态,所以磁路需要开气隙,雷同于脉动直流电感器。部门磁路通过空气裂缝耦合。为什么开气隙的道理本人理解为:因为功率铁氧体也具有近似于矩形的工作特征曲线(磁滞回线),在工作特征曲线上Y轴暗示磁感应强度(B),此刻的出产工艺一般饱和点在400mT以上,一般此值 在设想中取值该当在200-300mT比力合适、X轴暗示磁场强度(H)此值与磁化电流强度成比例关系。磁路开气隙相当于把磁体磁滞回线向X轴向倾斜,在同样的磁感应强度下,可承受更大的磁化电流,则相当于磁心储存更多的能量,此能量在开关管截止时通过变压器次级泻放到负载电路,反激电源磁芯开气隙有两个感化。其一是传送更多能量,其二防止磁芯进入饱和形态。

  走线从一个布线层变到别的一个布线层一般用过孔连通,不宜通过器件管脚焊盘实现,由于在插装器件时有可能粉碎这种毗连关系,还有在每1A电畅通过时,至多应有2个过孔,过孔孔径准绳要大于0.5mm,一般0.8mm可确保加工靠得住性。

  大电流走线的处置,线宽可按照前帖处置,如宽度不敷,一般可采用在走线上镀锡添加厚度进行处理,其方式有很多多少种

  为包管优良的焊接机械布局机能,单面板焊盘应稍微大一些,以确保铜皮和基板的优良缚出力,而不至于遭到震动时铜皮剥离、断脱。一般焊环宽度应大于0.3mm。焊盘孔直径应略大于器件引脚直径,但不宜过大,包管管脚与焊盘间由焊锡毗连距离最短,盘孔大小以不妨碍一般查件为度,焊盘孔直径一般大于管脚直径0.1-0.2mm。多引脚器件为包管成功查件,也可更大一些。

  上文提到的线路板开槽的方式合用于一些间距不敷的场所,趁便提一下,该法也常用来作为庇护放电间隙,常见于电视机显象管尾板和电源交换输入处。该法在模块电源中获得了普遍的使用,在灌封的前提下可获得很好的结果。方式二:

  脉冲电压连线尽可能短,此中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管毗连线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管前往电容负。输出部门变压器出端到整流管到输出电感应输出电容前往变压器电路中X电容要尽量接 近开关电源输入端,输入线应避免与其他电路平行,应避开。Y电容应放置在机壳接地端子或FG毗连端。共摸电感应与变压器连结必然距离,以避免磁巧合。如不益处理可在共摸电感与变压器间加一屏障,以上几项对开关电 源的EMC机能影响较大。输出电容一般可采用两只一只接近整流管另一只应接近输出端子,可影响电源输出纹波目标,两只小容量电容并联合果应优于用一只大容量电容。发烧器件要和电解电容连结必然距离,以耽误零件寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解连结距离,电解之间也须留出散热空间,前提答应 可将其放置在进风口。

  反激电源的变压器工作在单向磁化形态,不只要通过磁耦合传送能量,还担负电压变换输入输出隔离的多重感化。所以气隙的处置需要很是小心,气隙太大可使漏感变大,磁滞损耗添加,铁损、铜损增大,影响电源的零件机能。气隙太小有可能使变压器磁芯饱和,导致电源损坏。

  反激式电源因其布局简单,震动型开关免却了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在中小功率电源中获得普遍的使用。在有些引见中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦,输出功率跨越100瓦就没有劣势,实现起来有难度。本人认为一般环境下是如许的,但也不克不及一概而论,PI公司的TOP芯片就可做到300瓦,有文章引见反激电源可做到上千瓦,但没见过实物。输出功率大小与输出电压凹凸相关。

  线路镀锡的几种方式如上,要留意的是,若是很宽的的走线全数镀上锡,在焊接当前,会粘接大量焊锡,而且分布很不服均,影响美妙。一般可采用细长条镀锡宽度在1~1.5mm,长度可按照线路来确定,镀锡部门间隔0.5~1mm双面线路板为结构、走线供给了很大的选择性,可使布线更趋于合理。关于接地,功率地与信号地必然要分隔,两个地可在滤波电容处汇合,以避免大脉冲电畅通过信号地连线而导致呈现不不变的不测要素,信号节制回路尽量采用一点接地法,有一个技巧,尽量把非接地的走线放置在统一布线层,最初在别的一层铺地线。输出 线一般先颠末滤波电容处,再到负载,输入线也必需先通过电容,再到变压器,理论根据是让纹波电流都通过旅滤波电容。

  铝基板上一般都放置贴片器件,开关管,输出整流管通过基板把热量传导出去,热阻很低,可取得较高靠得住性。变压器采用平面贴片布局,也可通过基板散热,其温升比常规要低,同样规格变压器采用铝基板布局可获得较大的输出功率。铝基板跳线能够采用搭桥的体例处置。铝基板电源一般由由两块印制板构成,别的一块板放 置节制电路,两块板之间通过物理毗连合成一体。

  节制部门要留意:高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路,在处置时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路,出格是电流节制型电路,处置欠好易呈现一些想不到的不测,此中有一些技巧,现以3843电路举例见图(1)图一结果要好于图二,图二在满载时用示波器观测电流波形上较着叠加尖刺,因为干扰限流点比设想值偏低,图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路,开关管驱动电阻要接近开关管,可提高开关督工作靠得住性,这和功率MOSFET高直流阻抗电压驱动特征相关。

  单面板焊接面引脚在不影响与外壳间距的前题前提下,可留得长一些,其长处是可增 加焊接部位的强度,加大焊接面积、有虚焊现象可立即发觉。引脚长剪腿时,焊接部位受力较小。在台湾、日本常采用把器件引脚在焊接面弯成与线度 角,然后再焊接的工艺,的其事理同上。今天谈一谈双面板设想中的一些事项,在一 些要求比力高,或走线密度比力大的使用情况中采用双面印制板,其机能及各方面貌标要比单面板好良多。

  电压反馈取样,为避免大电畅通过走线的影响,反馈电压的取样点必然要放在电源输出最末梢,以提高零件负载效应目标。

  起首从开关电源的设想及出产工艺起头描述吧,先说说印制板的设想。开关电源工作在高频次,高脉冲形态,属于模仿电路中的一个比力特殊品种。布板时须遵照高频电路布线、结构:

  单面板上元器件应紧贴线路板。需要架空散热的器件,要在器件与线路板之间的管脚上加套管,可起到支持器件和添加绝缘的双重感化,要最大限度削减或避免外力冲击对焊盘与管脚毗连处形成的影响,加强焊接的安稳性。线路板上分量较大的部件可添加支持毗连点,可加强与线路板间毗连强度,如变压器,功率器件散热器。

  开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里次要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,鄙人文中,非出格申明,均指隔离电源。隔离电源按照布局形式分歧,可分为两大类:正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作形态,一般常规反激式电源单管 多,双管的不常见。正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载,能量通过变压器间接传送。按规格又可分为常规正激,包罗单管正激,双管正激。半桥、桥式电路都属于正激电路。

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  文中低压输出指小于或等于5V的输出,像这一类小功率电源,本人的经验是,功率输出大于20W输出可采用正激式,可获得最佳性价比,当然这也不是决对的, 与小我的习惯,使用的情况相关系。

  电气连线应尽量宽,准绳宽度应大于焊盘直径,特殊环境应在连线于与焊盘交汇必需将线加宽(俗称生成泪滴),避免在某些前提线与焊盘断裂。准绳最小线mm。

  反激开关电源变压器应工作在持续模式,那就要求比力大的绕组电感量,当然持续也是有必然程度的,过度追求绝对持续是不现实的,有可能需要很大的磁芯,很是多的线圈匝数,同时伴跟着大的漏感和分布电容,可能得不偿失。那么若何确定这个参数呢,通过多次实践,及阐发同业的设想,本人认为,在标称电压输入时,输出达到50%~60%变压器从断续,过渡到持续形态比力合适。或者在最高输入电压形态时,满载输出时,变压器可以或许过渡到持续形态就能够了。

  2, 在布线处放置焊盘,将该焊盘设置成需要走线的外形,要留意把焊盘孔设置为零。

  鉴于有一些相关尺度对线间距有较明白的划定,则要严酷按照尺度施行,如交换入口端至熔断器端连线。某些电源对体积要求很高,如模块电源。一般变压器输入侧线mm实践证明是可行的。对交换输入,(隔离)直流输出的电源产物,比力严酷的划定为平安间距要大于等于6mm,当然这由相关的尺度及施行方式 确定。一般平安间距可由反馈光耦两侧距离作为参考,准绳大于等于这个距离。也可在光耦下面印制板上开槽,使爬电距离加大以满足绝缘要求。一般开关电源交换输入侧走线或板上元件距非绝缘的外壳、散热器间距要大于5mm,输出侧走线或器件距外壳或散热器间距要大于2mm,或严酷按照平安规范施行。

  此刻大都电子线路采用绝缘板缚铜形成。常用线μm,走线A/mm经验值取电流密度值,具体计较可参赐教科书。为包管走线机械强度准绳线mm(其他非电源线路板可能最小线宽会小一些)。铜皮厚度为70μm线路板也常见于开关电源,那么电流密度可更高些。弥补一点,现常用线路板设想东西软件一般都有设想规范项,如线宽、线间距,旱盘过孔尺寸等参数都能够进行设定。在设想线路板时,设想软件可主动按照规范施行,可节流很多时间,削减部门工作量,降低犯错率。

  1、 采用大一个功率品级的磁芯降低漏感,如许可提凹凸压反激电源的转换效率,降低损耗,减小输出纹波,提高多路输出电源的交差调整率,一般常见于家电用开关电源,如光碟机、DVB机顶盒等。

  有网友提到开关电源的反馈环路的参数设置,工作形态阐发。因为在上学时高数学的比力差,《主动节制道理》差一点就补考了,对于这一门此刻还感受惊骇,到此刻也不克不及完整写出闭环系统传送函数,对于系统零点、顶点的概念感受很恍惚,看波德图也只是大要看出是发散仍是收敛,所以对于反馈弥补不敢胡言乱语,但有有 一些建议。若是有一些数学功底,再有一些进修时间能够再把大学的讲义《主动节制道理》找出来细心的消化一下,并连系现实的开关电源电路,按工作形态进行阐发。必然会有所收成,论坛有一个帖子《拜师肄业反馈环路设想、调式》此中CMG回覆得很好,我感觉能够参考。

  双面板焊盘因为孔已作金属化处置强度较高,焊环可比单面板小一些,焊盘孔孔径可 比管脚直径略微大一些,由于在焊接过程中有益于焊锡溶液通过焊孔渗入到顶层焊盘,以添加焊接靠得住性。可是有一个短处,若是孔过大,波峰焊时在射流锡冲击下部门器件可能上浮,发生一些缺陷。

  谈谈单面印制板设想的一些体味,因为单面板具有成本低廉,易于制造的特点,在开关电源线路中获得普遍使用,因为其只要一面缚铜,器件的电器毗连,机械固建都要依托那层铜皮,在处置时必需小心。

  所谓反激电源的持续与断续模式是指变压器的工作形态,在满载形态变压器工作于能量完全传送,或不完全传送的工作模式。一般要按照工作情况进行设想,常规反激电源该当工作在持续模式,如许开关管、线路的损耗都比力小,并且能够减轻输入输出电容的工作应力,可是这也有一些破例。 需要在这里出格指出:因为反激电源的特点也比力适合设想成高压电源,而高压电源变压器一般工作在断续模式,本人理解为因为高压电源输出需要采用高耐压的整流二极管。因为制造工艺特点,高反压二极管,反向恢复时间长,速度低,在电流持续形态,二极管是在有正向偏压时恢复,反向恢复时的能量损耗很是大,晦气于 变换器机能的提高,轻则降低转换效率,整流管严峻发烧,重则以至销毁整流管。因为在断续模式下,二极管是在零偏压环境下反向偏置,损耗能够降到一个比力低的程度。所以高压电源工作在断续模式,而且工作频次不克不及太高。 还有一类反激式电源工作在临界形态,一般这类电源工作在调频模式,或调频调宽双模式,一些低成本的自激电源(RCC)常采用这种形式,为包管输出不变,变 压器工作频次跟着,输出电流或输入电压而改变,接近满载时变压器一直连结在持续与断续之间,这种电源只适合于小功率输出,不然电磁兼容特征的处置会很让人头痛。

  1, 将走线设置成焊盘属性,如许在线路板制造时该走线不会被阻焊剂笼盖,热风整日常平凡会被镀上锡。

  一般对靠得住性要求比力高的线路或布线线密度大可采用双面板。其特点是成本适中,靠得住性高,能满足大大都使用场所。

  反激电源变压器漏感是一个很是环节的参数,因为反激电源需要变压器储存能量,要 使变压器铁芯获得充实操纵,一般都要在磁路中开气隙,其目标是改变铁芯磁滞回线的斜率,使变压器可以或许承受大的脉冲电流冲击,而不至于铁芯进入饱和非线形形态,磁路中气隙处于高磁阻形态,在磁路中发生漏磁弘远于完全闭合磁路。

  器件散热,在一些小功率电源中,线路板走线也可兼散热功能,其特点是走线尽量广大,以添加散热面积,并不涂阻焊剂,有前提可平均放置过孔,加强导热机能。

  2、若是前提不答应加大磁芯,只能降低反射电压,减小占空比。降低反射电压可减小漏感但有可能使电源转换效率降低,这两者是一个矛盾,必必要有一个替代过程才能找到一个合适的点,在变压器替代尝试过程中,能够检测变压器原边的反峰电压,尽量 降低反峰电压脉冲的宽度,和幅度,可添加变换器的工作平安裕度。一般反射电压在110V时比力合适。

  比来几年,跟着多层线路板在开关电源电路中使用,使得印制线路变压器成为可能,因为多层板,层间距较小,也能够充实操纵变压器窗口截面,可在主线路板上再加一到两片由多层板构成的印制线圈达到操纵窗口,降低线路电流密度的目标,因为采用印制线圈,削减了人工干涉,变压器分歧性好,平面布局,漏感低,巧合 好。开启式磁芯,优良的散热前提。因为其具有诸多的劣势,有益于多量量出产,所以获得普遍的使用。但研制开辟初期投入较大,不适合小规模生。

  第二类:错误谬误开关管损耗大一些,变压器漏感大一些,纹波差一些。长处:抗过压能力强一些,占空比大,变压器损耗低一些,效率高一些。

  正激和反激电路各有其特点,在设想电路的过程中为达到最优性价比,能够矫捷使用。一般在小功率场所可选用反激式。稍微大一些可采用单管正激电路,中等功率可采用双管正激电路或半桥电路,低电压时采用推挽电路,与半桥工作形态不异。大功率输出,一般采用桥式电路,低压也可采用推挽电路。

  单面板,市场畅通通用开关电源几乎都采用了单面线路板,其具有低成本的劣势,在设想,及出产工艺上采纳一些办法亦可确保其机能。

  关于反激电源的占空比,准绳上反激电源的最大占空比该当小于0.5,不然环路不容易弥补,有可能不不变,但有一些破例,如美国PI公司推出的TOP系列芯片是能够工作在占空比大于0.5的前提下。 占空比由变压器原副边匝数比确定,本人对做反激的见地是,先确定反射电压(输出电压通过变压器耦合反映到原边的电压值),在必然电压范畴内反射电压提高则工作占空比增大,开关管损耗降低。反射电压降低则工作占空比减小,开关管损耗增大。当然这也是有前提前提,当占空比增大,则意味着输出二极管导通时间缩 短,为连结输出不变,更多的时候将由输出电容放电电流来包管,输出电容将承受更大的高频纹波电流冲刷,而使其发烧加剧,这在很多前提下是不答应的。占空比增大,改变变压器匝数比,会使变压器漏感加大,使其全体机能变,当漏感能量大到必然程度,可充实抵消掉开关管大占空带来的低损耗,时就没有再增大占 空比的意义了,以至可能会由于漏感反峰值电压过高而击穿开关管。因为漏感大,可能使输出纹波,及其他一些电磁目标变差。当占空比小时,开关管通过电流无效值高,变压器初级电流无效值大,降低变换器效率,但可改善输出电容的工作前提,降低发烧。