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凡亿专栏 | 开关电源设置参数:从导线到热设计!
开关电源设置参数:从导线到热设计!

开关电源的参数设计是电路稳定性的命脉,一个参数疏漏直接导致整机失效。本文将针对开关电源的参数设置,谈谈小白应该如何做?!

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1、导线间距与安全规范

电气间隙:UL/CSA要求高压导体间距≥0.1英寸(2.54mm),VDE要求交流线间距≥3mm,IEC要求交流线与接地导体间距≥4mm。

爬电距离:输入输出端间距≥8mm,高、低电平信号线间距≥2倍线宽,布线密度低时可放宽至15mil。

抗干扰设计:输入/输出线避免平行走线,必要时增加隔离地线,高频信号线采用垂直交叉布局。

2、焊盘与布线设计

焊盘安全距离:内孔边缘距PCB边≥1mm,细走线连接处采用水滴状焊盘,焊盘中心距<2.5mm时需加丝印油包裹。

布线规则:导线宽度≥0.2mm(双面板),电源/地线宽度≥2mm,避免直角拐角,优先采用45°走线。

散热优化:大功率器件焊盘加锡,铜箔厚度≥2oz,散热孔直径≤3.5mm,禁止在大面积铜箔区布线。

3、电流容量与热设计

线宽与电流:1.5mm线宽承载2A电流(铜厚0.05mm),大电流路径采用2oz铜厚,变压器绕组间绝缘电阻≥10MΩ。

降额设计:民用级器件结温≤150℃,工业级≤135℃,散热片热阻计算需考虑环境温度,高温环境下禁用温度补偿。

热仿真:建立热路模型,优化散热路径,避免热耦合,散热焊盘面积>0.2in²后热阻趋稳。

4、电磁兼容性(EMC)

滤波设计:输入端加装共模电感,输出端加装π型滤波器,高频信号线间距≥2倍线宽。

寄生参数:减少走线环路面积,关键器件采用金属外壳,接地线宽度≥3mm,禁止使用大面积铜箔接地。

屏蔽设计:变压器、电感等磁性元件需单独屏蔽,屏蔽层接地线宽度≥2mm。

5、保护参数设置

过压保护:输出电压≥115%额定值时触发,恢复电压≤105%额定值,响应时间≤1ms。

过流保护:限流值≤120%额定电流,短路保护采用逐周期限流模式,禁止使用熔断器。

温度补偿:浮充电压温度系数3mV/℃/cell,高温环境下禁用补偿,低温环境下补偿系数调整至5mV/℃/cell。


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