Apakah isu -isu yang perlu diodi dalam susun atur PCB peralatan tenaga?

一, Pengurusan terma: Dari laluan pelesapan haba ke kawalan rintangan terma
1. Pengoptimuman jalan pelesapan haba
Boleh melebihi nilai undian (seperti 125 darjah untuk silikon - diod dan 175 darjah untuk diod sic), mengakibatkan pecahan haba atau drift parameter.
Pengiraan Kawasan Kulit Tembaga: 8-10mm ² Pelepasan haba kulit tembaga diperlukan untuk setiap penggunaan kuasa 1W. Sebagai contoh, diod penyearah 10A tertentu memerlukan sekurang -kurangnya 400mm ² kulit tembaga pada penggunaan kuasa 50W, tetapi dalam reka bentuk sebenar, hanya 2mm ² kulit tembaga disimpan, mengakibatkan suhu persimpangan 150 darjah dan menyebabkan kegagalan batch.
Penyongsang fotovoltaik tertentu mengurangkan suhu persimpangan diod SIC dari 120 darjah hingga 95 darjah dengan meningkatkan ketumpatan melalui.
Heat dissipation fins and thermal conductive materials: High power scenarios (such as>50W) memerlukan penggunaan sirip pelesapan haba, dan silikon konduktif haba (rintangan terma 0.1 - 0.5 darjah /w) digunakan untuk mengurangkan rintangan haba sentuhan. Sebuah stesen pengisian kenderaan elektrik tertentu mengamalkan plat yang disejukkan air+skim gris silikon konduktif haba, yang meningkatkan ketumpatan kuasa kepada 5kW/L.
2 prinsip susun atur panas
Reka bentuk saluran udara: Unsur pemanasan (seperti diod dan MOSFET) harus diatur secara berperingkat di sepanjang arah aliran udara untuk mengelakkan komponen tinggi (seperti induktor) menyekat saluran udara. Bekalan kuasa perindustrian tertentu mengalami peningkatan suhu tempatan sebanyak 20 darjah disebabkan oleh pengubah menyekat saluran udara.
Pengaturan Partition: Peranti dibahagikan mengikut penjanaan haba mereka. Komponen dengan rintangan haba yang lemah (seperti kapasitor elektrolitik) diletakkan di hulu aliran udara penyejuk, manakala komponen penjanaan haba yang tinggi (seperti diod kuasa) diletakkan di hilir. Bekalan kuasa pelayan tertentu telah direka dengan pembahagian untuk mengurangkan kenaikan suhu keseluruhan sebanyak 15 darjah.
Perlindungan peranti sensitif haba: Pengayun kristal dengan spesifikasi suhu yang lebih rendah harus diletakkan di salur masuk udara atau bawah peralatan, mengelakkan diletakkan di atas peranti pemanasan.
2, Keserasian Elektromagnet (EMC): Kawalan parameter parasit dan pengasingan isyarat
Membentuk ayunan LC dan menjana voltan puncak. Sebagai contoh, dalam projek penyesuai tertentu, jarak antara diod dan kapasitor penapisan adalah 50mm, dan voltan puncak terbalik yang diukur mencapai 600V (voltan bertahan diod adalah 400V), mengakibatkan kerosakan batch.
Susun atur padat: Diod harus bersebelahan dengan jambatan penerus atau terminal beban, dan panjang plumbum harus dikawal dalam 5mm; Kapasitor penapis disusun berdekatan untuk membentuk litar "kapasitor diod" padat. Bekalan kuasa komunikasi tertentu mengurangkan voltan puncak terbalik dari 600V hingga 380V dengan memendekkan jalan.
Susun atur kapasitor decoupling: Kapasitor penapisan bunyi frekuensi tinggi (seperti 0.1 μ F X7R MLCC) hendaklah diletakkan berhampiran pin vin diod, dengan jarak pendawaian kurang daripada atau sama dengan 1mm, untuk mengelakkan melalui bunyi bising. A DC tertentu - dc converter mengoptimumkan susun atur kapasitor decoupling untuk mengurangkan riak output dari 200mV hingga 50mV.
Pengasingan isyarat dan asas
Titik Titik Tunggal: Litar kuasa dan litar kawalan dipisahkan dan mengamalkan satu kaedah asas titik. Sebagai contoh, komponen sekitar IC kawalan PWM utama didasarkan pada tanah IC, dan kemudian disambungkan ke tanah kapasitor besar; Komponen di sekitar TL431 sekunder didasarkan pada pin ke -3 dan kemudian disambungkan ke tanah kapasitor output. Bekalan kuasa perindustrian tertentu telah meningkatkan kadar lulus ujian EMI dari 60% hingga 95% melalui asas titik tunggal.
Pengasingan pendawaian isyarat kecil: Garis isyarat utama (seperti garisan pensampelan semasa, garis maklum balas optocoupler) hendaklah disimpan dari pendawaian semasa yang tinggi (jarak lebih besar daripada atau sama dengan 2mm) untuk mengelakkan pendawaian selari. Kawalan Kawalan Pencetus Palsu Pemandu Motor tertentu meningkat sebanyak 30% disebabkan oleh garis isyarat yang selari dengan talian kuasa.
3, Pengoptimuman Proses: Reka Bentuk Pad dan Kawalan Kimpalan
1. Spesifikasi Reka Bentuk untuk Pad Pater
Pencocokan saiz: Pad solder reka bentuk dengan ketat mengikut manual pembungkusan. Sebagai contoh, panjang pad solder pakej DO-214AC hendaklah 6.5 ± 0.5mm. Jika direka untuk menjadi 5mm, ia akan menghasilkan pematerian maya. Oleh kerana saiz pad yang tidak betul, kadar pematerian maya diod dalam barisan pengeluaran elektronik pengguna tertentu mencapai 15%.
Pengenalpastian polariti: Diod polarisasi (seperti diod Schottky) perlu dilabelkan dengan anod (a) dan katod (k) pada PCB untuk mengelakkan sambungan terbalik. Penyongsang fotovoltaik tertentu telah dibakar kerana sambungan diod terbalik, mengakibatkan kehilangan lebih dari 500000 yuan.
2 Kawalan Proses Kimpalan
Reflow soldering temperature curve: peak temperature controlled at 240 ± 5 ℃, holding time 30-60 seconds. Excessive temperature (>260 darjah) boleh menyebabkan pengoksidaan cip diod, sementara suhu yang tidak mencukupi (<220 ℃) can trigger cold soldering. Due to uncontrolled reflow soldering temperature in a certain automotive electronics production line, the yield of diode soldering decreased from 99% to 85%.
Gelombang Pematerian Kedalaman: Kedalaman rendaman pin ke dalam solder ialah 1/2-2/3 dari panjangnya. Oleh kerana rendaman timah yang tidak mencukupi, pin modul kuasa tertentu dikupas dari PCB, mengakibatkan kenaikan kadar pembaikan sebanyak 20%.
4, Peraturan Keselamatan: Reka bentuk pelepasan dan perlindungan elektrik
1. Pelepasan elektrik dan jarak creepage
Keperluan standard: Apabila voltan input adalah 50V - 250V, jarak l - n creepage di hadapan fius harus lebih besar daripada atau sama dengan 2.5mm, dan pelepasan elektrik harus lebih besar daripada atau sama dengan 1.7mm; Jarak di antara bahagian utama dan bahagian sekunder harus lebih besar daripada atau sama dengan 6.4mm. Oleh kerana pelepasan yang tidak mencukupi, bekalan kuasa perubatan menyebabkan bahagian voltan - yang tinggi dan sisi voltan rendah untuk bertabrakan, mengakibatkan kemalangan keselamatan.
Pengasingan Slotting: Jika jarak antara kaki komponen kurang daripada atau sama dengan 6.4mm, slotting (lebar lebih besar daripada atau sama dengan 1mm) diperlukan untuk meningkatkan penebat. Pengawal perindustrian tertentu telah meningkatkan kadar lulus voltan bertahan ujian dari 70% hingga 100% melalui reka bentuk slot.
2 Reka Bentuk Perlindungan

Perlindungan ESD: Tambah cincin perlindungan asas (lebar lebih besar daripada atau sama dengan 0.5mm) berhampiran pin diod, dan gunakan anti - gelang statik dan meja kerja semasa perhimpunan. Oleh kerana kekurangan langkah -langkah statik anti - dalam barisan pengeluaran elektronik pengguna tertentu, kadar kegagalan pengguna diod telah meningkat dari 2% hingga 15%.
Perlindungan lonjakan: Nilai voltan yang bertahan terbalik hendaklah 1.5-2 kali voltan terbalik maksimum sebenar, dan litar penyerapan RC (rintangan 100 Ω -1k Ω, kapasitans 0.1-0.47 μ f) harus ditambah. Litar penerus 220V AC tertentu menggunakan diod tahan voltan 300V, dan apabila voltan grid berubah -ubah kepada 240V, voltan terbalik mencapai 340V, mengakibatkan kerosakan batch.