开关电源

本文的目的是探讨如何用组合器件一类的加速度计提高倾角测量的精度。

在进入重点之前，我们先来看看倾角测量的典型应用——

在乘用车上，电动驻车制动器(EPB)被用于使汽车在平坦的分级道路上保持静止。这是通过用一个单轴或双轴加速度计测量倾角来实现的。一般做法是将一个X轴/Y轴或Z轴低g加速度计装在EPB控制单元中一个专门的模块中。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-04/wen_zhang_/100011317-39947-d1.p…; alt=“图1. X轴和Z轴加速度计的安装示意图 ” width="600"></center><center>图1. X轴和Z轴加速度计的安装示意图 </center>

开关电源干扰耦合有两种方式：传导耦合方式，辐射耦合方式。

传导耦合是骚扰源与敏感设备之间的主要耦合途径之一。传导耦合必须在骚扰源与敏感设备之间存在有完整的电路连接，电磁骚扰沿着这一连接电路从骚扰源传输电磁骚扰至敏感设备，产生电磁干扰。按其耦合方式可分为电路性耦合、电容性耦合和电感性耦合。在开关电源中，这3种耦合方式同时存在，互相联系。

1. 电路性耦合

电路性耦合是最常见、最简单的传导耦合方式。其又有以下几种：

1)直接传导耦合导线经过存在骚扰的环境时，即拾取骚扰能量并沿导线传导至电路而造成对电路的干扰。

2)共阻抗耦合由于两个以上电路有公共阻抗，当两个电路的电流流经一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路，这就是共阻抗耦合。形成共阻抗耦合骚扰的有电源输出阻抗、接地线的公共阻抗等。

2. 电容性耦合

电容性耦合也称为电耦合，由于两个电路之生的尖峰电压是一种有较大幅度的窄脉冲，其频间存在寄生电容，使一个电路的电荷通过寄生电容影响到另一条支路。

开关耐压与漏电要求

当开关电源的输入、输出电压交流超过36V, 直流超过42V 时，需要考虑触电问题。安规规定：任何两个可触及件或任何一个可触及件与电源的一极间漏电不要超过及件与电源的一极间漏电不要超过0.7mAp 或直流 2mA。

输入电压为开关电源220V时，其冷热地之间的爬电距离不能小于6mm，两端口线间的间距必须大于3mm。

开关变压器的初次级之间的耐压要求使用交流3000v，设定漏电流为10mA。进行1分钟的测试，其漏电流必须小于10mA.

开关电源的输入端对地（外壳）的耐压使用交流1500V，设定漏电流为10mA,进行1分钟的耐压测试，其漏电流必须小于10mA。

开关电源的输出端对地（外壳）的耐压使用直流500V，设定漏电流为10mA,进行1分钟的耐压测试，其漏电流必须小于10mA。

开关安全爬电距离要求

两线中的一次侧和二次侧安全距离：6mm，加1mm开槽也要4.5mm。

三线中的一次侧和二次侧安全距离：6mm，加1mm开槽也要4.5mm。

保险丝两铜箔之间安全距离>2.5mm。加1mm开槽也要1.5mm。

尽管也可以与变压器类似的去推导电流互感器的铁芯面积设计公式，但由于电流互感器的功率很小，而且又有具体的一些限制，所以可将其设计作一些简化，下面给出图1这种去磁方式电流互感器的设计步骤：

第一步：给出具体变换器中电流互感器取样电路的波形：

如该例子中的图1(b)。

第二步：根据电流互感器的特点选择：

（1）：高导磁率材料的铁芯，以便其副边的激磁电感尽可能大；

（2）：为加工方便，要尽量减少原副边的匝数，所以可取原边的匝数为一匝。

第三步：计算副边的匝数：

按下列原则选择一个合适的副边匝数Ns，按照实际情况来选，本人用1：100匝的比较多。

Part I PCB布局指南十个简单规则

电容模型

电容参数

1、反复短路测试

测试说明

在各种输入和输出状态下将模块输出短路，模块应能实现保护或回缩，反复多次短路，故障排除后，模块应该能自动恢复正常运行。

测试方法：

a、空载到短路：在输入电压全范围内，将模块从空载到短路，模块应能正常实现输出限流或回缩，短路排除后，模块应能恢复正常工作。让模块反复从空载到短路不断的工作，短路时间为1s，放开时间为1s，持续时间为2小时。这以后，短路放开，判断模块是否能够正常工作。

b、满载到短路：在输入电压全范围内，将模块从满载到短路，模块应能正常实现输出限流或回缩，短路排除后，模块应能恢复正常工作。让模块从满载到短路然后保持短路状态2小时。然后短路放开，判断模块是否能够正常工作。

c、短路开机：将模块的输出先短路，再上市电，再模块的输入电压范围内上电，模块应能实现正常的限流或回缩，短路故障排除后，模块应能恢复正常工作，重复上述试验10次后，让短路放开，判断模块是否能够正常工作。

判定标准：

一、电阻

1)目视检查，来料包装应完好无破损，标识清晰;

2)色环颜色清晰易于辨认，色环颜色与标称阻值相符，引脚无氧化、发黑; 数字标注正确。

3)阻值与色环标识一致。

4)电阻无断裂，涂覆层脱落;

5)表面不可有油污、水渍及其它脏物。由运输材料引起而且能够被空气吹走的灰尘是可被接收的。

6)用万用表测量阻值。

7)用 30W 或 40W 的电烙铁对电阻器的引脚加锡，焊锡应能完全包裹住引脚为合格。

二、电容

1、首先确定BOM单要求的规格、容量、误差、耐压值、耐温值及误差值等是否与来料一致。

2、电容量的实际测量值(用LCR METER测量)必须在标准值±误差值范围以内。

3、电容引出脚之间的间距必须与技术资料要求一致。

4、电容商标必须清晰和完整，油漆必须鲜明，不能有污染，外形必须完整无损。

5、电容引出脚中铅锡合金电镀层颜色明亮一致不能出现斑点等氧化现迹象。

6、电容引出脚间间距为1MM以下，其带状排列必须整齐划一，不能有任何参差不齐的现象。

升压转换器开关节点的振铃最小化

问题的描述

图一（Boost升压电源）的电路图展示了由寄生电感及电容所构成的升压转换器的关键环路，电感及电容分别以LPAR(寄生电感)和CPAR(寄生电容)标签进行参考标注。两个开关与开关转换器的电感交汇的节点被称为开关节点。寄生电感和电容通常会产生互感，并导致开关节点上的电压在200 MHz+ 的范围内振荡。如果该振铃的振幅大于低侧开关额定电压的最大绝对值，将会损坏开关。此外，振铃所产生的传导辐射和/或的电磁干扰 (EMI) 也会引发邻近的 IC 的问题。

说起开关电源的难点问题，PCB布板问题不算很大难点，但若是要布出一个精良PCB板一定是开关电源的难点之一（PCB设计不好，可能会导致无论怎么调试参数都调试布出来的情况，这么说并非危言耸听）原因是PCB布板时考虑的因素还是很多的，如：电气性能，工艺路线，安规要求，EMC影响等等；考虑的因素之中电气是最基本的，但是EMC又是最难摸透的，很多项目的进展瓶颈就在于EMC问题；下面从二十二个方向给大家分享下PCB布板与EMC。

一、熟透电路方可从容进行PCB设计之EMI电路