開關(guān)電源應(yīng)用中有哪些問題？-按鍵開關(guān)芯片

開關(guān)電源應(yīng)用中有哪些問題？-按鍵開關(guān)芯片

小功率電源被廣泛地應(yīng)用于電子電氣行業(yè)，在應(yīng)用的過程中也時常出現(xiàn)一些電源故障，如啟機不良、輸出電壓偏低、模塊過熱等問題，針對這些電源供電故障現(xiàn)象，如何定位背后的問題？本文將為您揭曉。

輸出電壓偏低

電源輸出電壓過低，會讓后級電路無法正常工作，如在微控制器系統(tǒng)中，負載突然增大，會拉低微控制器的供電電壓，而造成微控制器復位，這會對整個系統(tǒng)級的電路帶來毀滅性的打擊，會造成一子落錯全盤毀的連鎖式反應(yīng)。輸出電壓過低通常是由那些原因造成的呢？

①輸出級并聯(lián)多個負載，在正常工作后，有負載需要較大的瞬態(tài)電流，造成電壓被瞬間拉低，從而影響其它并聯(lián)的負載;

②輸出線路過長或過細，造成線損過大，從而在線路間產(chǎn)生了不小的壓降，最終導致電源模塊的輸出電壓到真正的負載兩端時，電壓偏低;

③防反接二極管的壓降過大，一般二極管的正向壓降在0.2~0.6V之間，如果電源模塊輸出的是5V電壓，那么高導通壓降的二極管所產(chǎn)生的電壓降就會使后級電路的電壓偏低，從而不能正常工作;

④模塊外圍電路中的輸入濾波電感過大，導致內(nèi)阻變大，電流扼制作用增強，當后級負載突然變重時，電流供應(yīng)不上而導致負載兩端的電壓偏低。

解決方法

①在輸出端并一個大電容或換用更大功率輸入電源;

②調(diào)整布線，增大導線截面積或縮短導線長度，減小內(nèi)阻，如果其電源模塊有Trim功能調(diào)節(jié)，可以調(diào)高輸出電壓來抵消線損產(chǎn)生的壓降;

③換用導通壓降小的二極管;

④減小濾波電感值且降低電感的內(nèi)阻。

模塊發(fā)熱嚴重

電源模塊在電壓轉(zhuǎn)換過程中有能量損耗，產(chǎn)生熱能導致模塊發(fā)熱，降低電源的轉(zhuǎn)換效率，影響電源模塊正常工作，但什么情況下會造成電源模塊發(fā)熱較嚴重呢？

①使用的是線性電源模塊，由于線性電源內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)使得其功率導通壓降大，在相同的輸出功率下，線性電源模塊內(nèi)部產(chǎn)生的損耗更大;

②負載過流，超出數(shù)據(jù)手冊應(yīng)用范圍使得內(nèi)部關(guān)鍵器件溫度飆升;

③環(huán)境溫度過高或散熱不良;

④其他大發(fā)熱源熱傳遞。

解決方法

①使用線性電源時要加散熱片，或選擇效率高的開關(guān)電源;

②換輸出功率更大的模塊，確保有70%~80%的負載降額;

③降低環(huán)境溫度，保持散熱良好。

輸出噪聲較大

噪聲是衡量電源模塊優(yōu)劣的一大關(guān)鍵指標，在應(yīng)用電路中，模塊周邊元器件的設(shè)計布局等也會影響輸出噪聲，哪些因素對輸出噪聲有較大影響呢？

①電源模塊與主電路噪聲敏感元件距離過近;

②主電路噪聲敏感元件的電源輸入端處未接去耦電容;

③多路系統(tǒng)中各單路輸出的電源模塊之間產(chǎn)生差頻干擾;

④地線處理不合理;

⑤電源模塊輸入端的噪聲過大，未處理，直接耦合到電源模塊輸出端。

解決方法

①將電源模塊盡可能遠離主電路噪聲敏感元件或模塊與主電路噪聲敏感元件進行隔離;

②主電路噪聲敏感元件（如：A/D、D/A或MCU）)的電源輸入端處接0.1μF去耦電容;

③使用一個多路輸出的電源模塊代替多個單路輸出模塊消除差頻干擾;

④采用遠端一點接地、減小地線環(huán)路面積。

開關(guān)電源印制板銅皮走線的注意事項：
走線電流密度：現(xiàn)在多數(shù)線路采用絕緣板縛銅構(gòu)成。常用線路板銅皮厚度為35μm，走線可按照1A/mm經(jīng)驗值取電流密度值，具體計算可參見教科書。為 保證走線機械強度原則線寬應(yīng)大于或等于0.3mm。銅皮厚度為70μm 線路板也常見于開關(guān)電源，那么電流密度可更高些。

模塊電源行列也有部分產(chǎn)品采用多層板，主要便于集成變壓器電感等功率器件，優(yōu)化接線、功率管散熱等。具有工藝美觀一致性好，變壓器散熱好的優(yōu)點，但其缺點是成本較高，靈活性較差，僅適合于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

單面板，市場流通通用開關(guān)電源幾乎都采用了單面線路板，其具有低成本的優(yōu)勢，在設(shè)計，及生產(chǎn)工藝上采取一些措施亦可確保其性能。為保證良好的焊接機械結(jié)構(gòu)性能，單面板焊盤應(yīng)稍微大一些，以確保銅皮和基板的良好縛著力，而不至于受到震動時銅皮剝離、斷脫。

一般焊環(huán)寬度應(yīng)大于0.3mm。焊盤孔直徑應(yīng)略大于器件引腳直徑，但不宜過大，保證管腳與焊盤間由焊錫連接距離最短，盤孔大小以不妨礙正常查件為度，焊盤孔直徑一般大于管腳 直徑0.1-0.2mm。多引腳器件為保證順利查件，也可更大一些。

單面板上元器件應(yīng)緊貼線路板。需要架空散熱的器件，要在器件與線路板之間的管腳上加套管，可起到支撐器件和增加絕緣的雙重作用，要最大限度減少或避免外力 沖擊對焊盤與管腳連接處造成的影響，增強焊接的牢固性。

線路板上重量較大的部件可增加支撐連接點，可加強與線路板間連接強度，如變壓器，功率器件散熱器。雙面板焊盤由于孔已作金屬化處理強度較高，焊環(huán)可比單面板小一些，焊盤孔孔徑可 比管腳直徑略微大一些，因為在焊接過程中有利于焊錫溶液通過焊孔滲透到頂層焊盤，以增加焊接可靠性。

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