反激電源PCB設(shè)計總結(jié)

最近工作事情不太順，沒什么時間整理輸出文檔，因此就寫一下最近工作中經(jīng)常用到的反激電源PCB總結(jié)。關(guān)于變壓器和補償環(huán)路的設(shè)計原理和方法，可以參考之前的文章。

由于本人并非專門從事開關(guān)電源行業(yè)，所分享的內(nèi)容難免有錯誤或理解偏差，望專家高手可以針對錯誤和不足加以指點提醒。下面開始正文。

反激電源整體原理圖如圖1所示。

圖1

開關(guān)電源從市電火線L和零線N進來后，有一個電流較大的保險管，如圖1所示。這是因為板子上有其他市電交流負載，如交流電機等，當負載電流過大時，保護電路。該保險管電流參數(shù)需要根據(jù)實際負載功率計算選擇。

保險管后有一個壓敏電阻（如圖2所示），用于抑制浪涌和瞬時尖峰電壓，當其兩端電壓高于其閾值時，壓敏電阻值迅速下降，從而流過大電流，保護后級電路。

在壓敏電阻后又有一個電流較小的保險管（如圖2所示），這才是真正針對板子開關(guān)電源的過流保護，防止電源電流過大，保護電路。

保險管后的NTC電阻（如圖2所示），用于抑制開機時的浪涌電流，因為剛開機時，NTC溫度較低，電阻值很大，抑制電流過大；當在電流作用下，NTC電阻溫度升高，電阻值下降到很小，不影響正常工作電流。

安規(guī)X電容(如圖2所示）用于濾除市電的差模干擾，其后的3個電阻主要用于給X電容放電，以符合安規(guī)要求，防止在切斷市電輸入時，人手觸摸到金屬端子有觸電感。使用多個電阻的原因是分散承受電壓和功率。

共模電感（如圖2所示）用于濾除共模干擾電流。

圖2

輸入電容EC1在行業(yè)上有個3uF/W的通用原則，但需要注意的是該功率是輸入功率而非輸出功率，假設(shè)輸出功率12W，效率為80%，則輸入功率為15W，則輸入電容至少為45uF，如圖8所示。由于反激電源演變自Buck-Boost，其輸入回路和輸出回路均是電流不連續(xù)路徑，因此均要控制回路面積越小越好。輸入電容EC1要靠近電源芯片，如圖3所示。同理，輸出整流二極管和輸出電容也應(yīng)該靠近變壓器。

圖3

RCD鉗位電路用于吸收開關(guān)管關(guān)斷時的Vds高壓，防止損壞MOS管（電源芯片）。Layout時需將電容靠近變壓器，電阻次之，如圖4所示。

圖4

光耦用于反饋輸出電壓，并進行隔離，II型補充設(shè)計原理圖參考上述的文章，在此不再贅述。光耦反饋回路的初級GND最好不要和大電流路徑的初級GND共用，以免受到干擾影響導(dǎo)致輸出電壓波動，因此采用單獨拉一根GND地線到EC1的公共地，形成單點接地，如圖5所示。

圖5

并聯(lián)于輸出整流二極管兩側(cè)的RC阻容吸收回路，用于抑制二極管在高頻通斷情況下產(chǎn)生的EMI，因為二極管在導(dǎo)通瞬間會產(chǎn)生電壓尖峰（電場），在關(guān)斷瞬間會產(chǎn)生電壓尖峰和電流尖峰（磁場）。

輸出電容EC2和EC3要注意均流設(shè)計，如圖6所示，兩個電容的電流路徑是基本等長的，以避免某個電容因過流而提前失效。

圖6

輸出電壓反饋節(jié)點需要從末端電容取出，以提高電壓穩(wěn)定精度，如圖7所示。

圖7

圖8