開(kāi)關(guān)電源PCB布板要領(lǐng)之線(xiàn)間距關(guān)鍵規則
首先講一下開(kāi)關(guān)電源PCB布板要領(lǐng)。有人說(shuō)關(guān)電源的布板反正很麻煩,我同意,因為它是開(kāi)關(guān)電源,不是其他。題目是講“要領(lǐng)”,因此不講細節,也不是教材,與教材或者他人的理解相左、我也不做過(guò)多解釋。我說(shuō),要領(lǐng)最重要,基本的東西最重要,關(guān)鍵的地方?jīng)]整對,大方向都錯了,談何細節?因此只撿最重要的講,,其余的自己去琢磨了。
要領(lǐng)就6個(gè)字:布局,地線(xiàn),間距。其實(shí)前4各字基本上是一層意思,后兩個(gè)字是另外一層意思,這些是要領(lǐng),其余的都是細節了。大功率可調開(kāi)關(guān)電源。
線(xiàn)路板布線(xiàn)是所有電源設計的基礎,布線(xiàn)良好的電路板將有可能全面提升最終產(chǎn)品的全面性能,這一點(diǎn)在開(kāi)關(guān)電源的設計中體現的尤為明顯。
線(xiàn)間距
為了迎合市場(chǎng)的需求,大多數加工廠(chǎng)的工藝都在不斷進(jìn)步,對于目前的工藝來(lái)說(shuō)生產(chǎn)線(xiàn)間距等于甚至小于0.1mm的產(chǎn)品已經(jīng)不是難事?紤]到開(kāi)關(guān)電源所采用的元器件及生產(chǎn)工藝,一般雙面板最小線(xiàn)間距設為0.3mm,單面板最小線(xiàn)間距設為0.5mm,焊盤(pán)與焊盤(pán)、焊盤(pán)與過(guò)孔或過(guò)孔與過(guò)孔,最小間距設為0.5mm,可避免在焊接操作過(guò)程中出現“橋接”現象。
在這個(gè)標準之下,很多制版廠(chǎng)都能夠非常輕松的達到市場(chǎng)的生產(chǎn)要求,此外還能很大程度上提高成品率。亦可實(shí)現合理的布線(xiàn)密度及有一個(gè)較經(jīng)濟的成本。最小線(xiàn)間距只適合信號控制電路和電壓低于63V的低壓電路,當線(xiàn)間電壓大于該值時(shí)一般可按照500V/1mm經(jīng)驗值取線(xiàn)間距。
但是這并不意味著(zhù)所有的標準都能隨意制定,還有一些與線(xiàn)間距相關(guān)標準還是要嚴格遵守的,如交流入口端至熔斷器端連線(xiàn)。某些電源對體積要求很高,如模塊電源。一般變壓器輸入側線(xiàn)間距為1mm實(shí)踐證明是可行的。對交流輸入,(隔離)直流輸出的電源產(chǎn)品,比較嚴格的規定為安全間距要大于等于6mm,當然這由相關(guān)的標準及執行方法確定。
一般安全間距可由反饋光耦兩側距離作為參考,原則大于等于這個(gè)距離。也可在光耦下面印制板上開(kāi)槽,使爬電距離加大以滿(mǎn)足絕緣要求。一般開(kāi)關(guān)電源交流輸入側走線(xiàn)或板上元件距非絕緣的外殼、散熱器間距要大于5mm,輸出側走線(xiàn)或器件距外殼或散熱器間距要大于2mm,或嚴格按照安全規范執行。
常用方法
如果處于間距比較吃緊的情況,就可以用到上文中提到的對線(xiàn)路板進(jìn)行開(kāi)槽的方法。順便提一下,該法也常用來(lái)保護放電間隙,常見(jiàn)于電視機顯象管尾板和電源交流輸入處。該法在模塊電源中得到了廣泛的應用,在灌封的條件下可獲得很好的效果。
另一種是采用墊絕緣紙的方法,PCB設計中常見(jiàn)的絕緣材料均可。一般通用電源用青殼紙或聚脂膜墊在線(xiàn)路板于金屬機殼間,這種材料有機械強度高,有一定抗潮濕的能力。聚四氟乙烯定向膜由于具有耐高溫的特性在模塊電源中得到廣泛的應用。在元件和周?chē)鷮w間也可墊絕緣薄膜來(lái)提高絕緣抗電性能。
需要注意的是,PCB板當中的一些器件絕緣被覆套是萬(wàn)萬(wàn)不能用來(lái)但做絕緣介質(zhì)的,這樣會(huì )導致安全距離的減小。在高溫條件下,該外皮有可能受熱收縮。大電解防爆槽前端要留出空間,以確保電解電容在非常情況時(shí)能無(wú)阻礙地瀉壓。
要領(lǐng)就6個(gè)字:布局,地線(xiàn),間距。其實(shí)前4各字基本上是一層意思,后兩個(gè)字是另外一層意思,這些是要領(lǐng),其余的都是細節了。大功率可調開(kāi)關(guān)電源。
線(xiàn)路板布線(xiàn)是所有電源設計的基礎,布線(xiàn)良好的電路板將有可能全面提升最終產(chǎn)品的全面性能,這一點(diǎn)在開(kāi)關(guān)電源的設計中體現的尤為明顯。
線(xiàn)間距
為了迎合市場(chǎng)的需求,大多數加工廠(chǎng)的工藝都在不斷進(jìn)步,對于目前的工藝來(lái)說(shuō)生產(chǎn)線(xiàn)間距等于甚至小于0.1mm的產(chǎn)品已經(jīng)不是難事?紤]到開(kāi)關(guān)電源所采用的元器件及生產(chǎn)工藝,一般雙面板最小線(xiàn)間距設為0.3mm,單面板最小線(xiàn)間距設為0.5mm,焊盤(pán)與焊盤(pán)、焊盤(pán)與過(guò)孔或過(guò)孔與過(guò)孔,最小間距設為0.5mm,可避免在焊接操作過(guò)程中出現“橋接”現象。
在這個(gè)標準之下,很多制版廠(chǎng)都能夠非常輕松的達到市場(chǎng)的生產(chǎn)要求,此外還能很大程度上提高成品率。亦可實(shí)現合理的布線(xiàn)密度及有一個(gè)較經(jīng)濟的成本。最小線(xiàn)間距只適合信號控制電路和電壓低于63V的低壓電路,當線(xiàn)間電壓大于該值時(shí)一般可按照500V/1mm經(jīng)驗值取線(xiàn)間距。
但是這并不意味著(zhù)所有的標準都能隨意制定,還有一些與線(xiàn)間距相關(guān)標準還是要嚴格遵守的,如交流入口端至熔斷器端連線(xiàn)。某些電源對體積要求很高,如模塊電源。一般變壓器輸入側線(xiàn)間距為1mm實(shí)踐證明是可行的。對交流輸入,(隔離)直流輸出的電源產(chǎn)品,比較嚴格的規定為安全間距要大于等于6mm,當然這由相關(guān)的標準及執行方法確定。
一般安全間距可由反饋光耦兩側距離作為參考,原則大于等于這個(gè)距離。也可在光耦下面印制板上開(kāi)槽,使爬電距離加大以滿(mǎn)足絕緣要求。一般開(kāi)關(guān)電源交流輸入側走線(xiàn)或板上元件距非絕緣的外殼、散熱器間距要大于5mm,輸出側走線(xiàn)或器件距外殼或散熱器間距要大于2mm,或嚴格按照安全規范執行。
常用方法
如果處于間距比較吃緊的情況,就可以用到上文中提到的對線(xiàn)路板進(jìn)行開(kāi)槽的方法。順便提一下,該法也常用來(lái)保護放電間隙,常見(jiàn)于電視機顯象管尾板和電源交流輸入處。該法在模塊電源中得到了廣泛的應用,在灌封的條件下可獲得很好的效果。
另一種是采用墊絕緣紙的方法,PCB設計中常見(jiàn)的絕緣材料均可。一般通用電源用青殼紙或聚脂膜墊在線(xiàn)路板于金屬機殼間,這種材料有機械強度高,有一定抗潮濕的能力。聚四氟乙烯定向膜由于具有耐高溫的特性在模塊電源中得到廣泛的應用。在元件和周?chē)鷮w間也可墊絕緣薄膜來(lái)提高絕緣抗電性能。
需要注意的是,PCB板當中的一些器件絕緣被覆套是萬(wàn)萬(wàn)不能用來(lái)但做絕緣介質(zhì)的,這樣會(huì )導致安全距離的減小。在高溫條件下,該外皮有可能受熱收縮。大電解防爆槽前端要留出空間,以確保電解電容在非常情況時(shí)能無(wú)阻礙地瀉壓。
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