 |  | nc965- 积分：103469
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积分:103469 版主 | | | 有没有人知道苹果手机充电器，那玩意儿比PD小几倍，充电速度不输PD，它是怎么做出来的？
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| | | | | | | 还有更小的，尺寸27.5*27.5*30mm，跟苹果的5V1A差不多大小
缺点是生产工艺复杂一点，左边是PD20W，右边是苹果5V1A
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| | |  | | | | | | | | 你好，对于您的帖子非常喜欢，有个不明白的的地方就是次级的整流MOST放在负极，为什么是S极接输入，而不是D极呢？
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| |  | | | | | 上图右边时PD22W，左图5W5V1A.苹果充电器充电速度并不快。VIVO,OPPO,xiaoMi 超级快充充电速度更快
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| | | | | 最开始选的方案：
主控芯片： 安森美NCP1342
氮化镓MOS： 纳微NV6125
同步芯片： 芯源MP6908A
协议芯片： 智融SW3516
变压器：RM8
下面是电源部分的原理图：
下面是协议和MCU功率分配部分的原理图：
C口：
A+C口：
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| | | | | 原理图先定一版，接下来看看PCB的一些设计问题，这里把在PCB Layout过程中遇到的问题总结一下：
传导在150K-0.3M差的走线：
传导在150K-0.3M好的走线：
注意看AV值的变化，这个小细节会给后面的PCB画板带来一个好习惯
交流端背面大面积铺地，影响传导150-500K，这个是比较差的一个走线，桥的交流输入有大面积的铺地：
这个经过优化后，传导150-500K好很多：
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| | | | | SW3516走线小细节：
1..芯片VBUSA或VBUSC脚单点接到输出最末端，提高电压采样精度，要和电流采样线分开走
2..并在电流采样电阻的电容，放在同一层最好，提高电流精度，采样线走差分，采样电阻低部不能有大面积功率地
3..靠近芯片的外围电容，在地端打过孔，回路最短化
4..采样电阻下面不要走地线，功率回路线，影响采样精度
5..靠近芯片的中间层，留一整层完整的地线，使地线回路最短
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| | | | | ----接上楼
SW3516走线小细节:
6...动点SW面积尽量最小，改善辐射
7..贴片的滤波电容，有大电流通过，这里的位置过孔太少
8..底部有多个衬底的MOS，放置的过孔数量不一样，过锡膏散热面积不均匀，易歪斜
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| | | | | | | 建哥，你这个板是4层板吗？是空间限制所以有很多过孔打在贴片焊盘上吗？贴片焊盘上打过孔，PCB工艺会使用树脂塞孔，然后再电镀表铜。这样的工艺要注意过孔的导流能力。孔铜的厚度，过孔直径。MCU的外围一端网络接地的贴片电容可以这样搞：将电容放置在MCU位置对应的另一层，统一将接地端使用铺铜连接后，再过孔接地。这样可以做到距离MCU的GND引脚走线最短。 |
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| | | | | | | | | 过孔放在双边有焊盘的地方进行中间塞油，我们PCB供应商回复工艺比较复杂就没那样搞了
这倒是个好方法
是4层板，现在高密度电源基本上4层板了，空间限制啊
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| | | | | ----接上楼
SW3516走线小细节:
9..输出走线要经过电容再到输出端口，改善纹波
10..四层板因为中间层有大面积地，插件固态电容负极引脚容易假焊，特别是在更换的时候，吸*都好难打开：
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| | | | | 热焊盘的设置方法：
快捷键D-R，在设计规则里，可指定网络和元件位置进行热焊盘设置
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| | | | | | | | | | | | | 65W用0.47uF已经很大了，我上面的案子，X电容用的0.068uF
你发的图片中，差模成份比较大，注意以下几个点
1..USB那里距离输入端口太近，你尝试一下用个铜皮隔一下
2..整流桥后面有几个电解，接法是怎么样的
3..Y电压是多少V
4..整流桥是否用的软桥
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| | | | | | | | | | | | | | | 就一个120大电解
Y压没测
整流桥是软桥
USB没用铜片隔离
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 明天去机构测试，多个小电容CLC方式应该不错
板子布局比较适合一个电容，要是实在搞不动了 可以考虑用
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 板子实在改不动的话，前面试试用这种扁平电感，它的漏感可以抵消部分差模干扰
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| | | | | 第二部分：
传导整改直播
2.1..直接上电预扫传导：
发现接地后超了很多。
2.2..输入的X电容再并上一个0.47uF，没有效果（一样的）
既然不是差模干扰，那就增加共模电感，共模由1mH加大到6mH，有效果，如下图，压下来很多
2.3..目前输入的EMI线路配置：
尝试过CY4,CY5接到共模电感前面，效果更差
去掉CY3（101P），基本上没有什么变化，说明它在这个0.15-30M频点没有任何贡献，后面直接取消该电容
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| | | | | | | 2.4...改小CY4,CY5由102P改小到151P，0.15-1M的频段变差了，不能改小
2.5..加大L/N对大地的Y电容，CY4,CY5由151P改大到222P ，下来非常多
由于有漏电流要求，不能用那么大，改小：
改小发现余量又不够了，恼火啊。。。，无解，150-200K，压不动
另外一根线：
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| | | | | | | | | 上电子研习社上面看了下相关的EMI教程，找到一个研究了一下，注：以下内容来源任杰老师
路径一说的是动点面积对大地的寄生电容，仔细观察自己的PCB，动点面积不是很大，应该影响不大。
路径2，输入线和开关节点近，偿试过L，N线距离开关节点远一些，有点改善，但不实用
路径3指的是变压器对共模噪声影响最大，接下来要测试一下变压器的Y电压
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| | | | | | | | | | | 2.6...依据以上思路，测量了一下Y电压，发现居然有21.9V，欠补偿
需要增加变压器屏蔽圈数，马上对变压器进行共模电压做平衡处理：
现在变压器结构和屏蔽圈数是：
N1 初级
N2 屏蔽 0.15*2*25Ts
N3 次级
N4 VCC
N5 初级
变压器#2
N1 初级
N2 屏蔽 0.18*1*41Ts （加大屏蔽圈数）
N3 次级
N4 VCC
N5 初级
Y电压21V，负向，过补偿
绕第三个变压器：
变压器#3
N1 初级
N2 屏蔽 0.13*2*28Ts （加大屏蔽圈数）
N3 次级
N4 VCC 0.15*1*5Ts
0.15*1*5Ts 屏蔽与VCC并绕
N5 初级
Y电压11.5V，负向，过补偿
绕变压器是最费神和时间的，吃个面包补充能量：
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| | | | | | | | | | | | | 休息了一下，接着来：
变压器#4
N1 初级
N2 屏蔽 0.15*2*25Ts
N3 次级
N4 VCC 0.15*1*5Ts
0.15*1*5Ts 屏蔽与VCC并绕
N5 初级
Y电压2.3V，负向，过补偿
变压器#5
N1 初级
N2 屏蔽 0.15*2*24Ts
N3 次级
N4 VCC 0.15*1*5Ts
0.15*1*5Ts 屏蔽与VCC并绕
N5 初级
Y电压3.2V，负向，过补偿
变压器#6
N1 初级
N2 屏蔽 0.15*2*27Ts
N3 次级
N4 VCC 0.15*1*5Ts
0.15*1*5Ts 屏蔽与VCC并绕
N5 初级
Y电压4.6V，负向，过补偿
绕到第6个变压器已经找到规律了，屏蔽圈数定在22-25之间
吃包小鱼仔冷静一下，提提神
变压器#7
N1 初级
N2 屏蔽 0.15*2*22Ts
N3 次级
N4 VCC 0.15*1*5Ts
0.15*1*5Ts 屏蔽与VCC并绕
N5 初级
Y电压3.5V，正向，欠补偿
这就把共模电压平衡的差不多了，绕了7个变压器，绕变压器的工具是手摇的，拍个照留念一下：
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| | | | | | | | | | | | | | | 2.7...使用Y电压3.5V，正向，欠补偿变压器(#7)，CY4,CY5还原到102P
另一条线
模拟了一下辐射，感觉差不多，马上约了实验室去外面测试
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 2.9...用以上方法，使用普通法EN55013标准来模拟辐射，去除高压正极对Vou+的Y电容（101P），变压器包十字铜箔屏蔽接地，整体下来很多，但是包十字铜箔屏蔽影响成本，需要用找其它方法
2.10...输入端增加T6*3*3小共模，随便找了个镍锌环并绕了4Ts，感量10uH，30-50M位置下来一点点，70M位置没有变化
2.11... 上电子研习社上面看了下相关的EMI教程，尝试修改输入端接法如下原理图，然后短路T6*3*3小共模电感
下来非常多
另一根线
低压110V N线
低压110V L线
发现低压的时候30M位置顶红线了。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 接40楼：
2.12...30M位置可以在输入端增加小共模压下来，但是综合成本考虑，DS先加个33PF电容，已经压了下来
另一条线
再转高压230V，整改EMI就是这样，最怕低压调好了高压又差，又怕辐射调好了传导又差
另一条线也很好，就没保存测试数据了
2.13...整改好模拟辐射后，再回过头来进行传导测试
230V L线
230V N线
110V N线
110V L线 低压传导不是很满意
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 建哥，我也想请教一下Y电压具体的测试方法和优化EMI的原理，不知可否给小弟分享一下呢？
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| | | | | | | | | | | | | | | 请教一下，您测试的Y电压是将Y电容全部去除后测试的原副边地的电压吗？需不需要去掉Y电容呢？另外是测试哪两点电压？用示波器测试还是万用表测试呢？
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| | | | | | | | | | | | | 楼主，您好，请问下，Y电压这个是怎么测试的呢？有没有图片，示波器要怎么设置，谢谢
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| | | | | | | | | | | | | | | 把板子上的Y电容拆下来，示波器探棒负极接初级地，探棒正极接次级地
输出不能接电子负载，只能接水泥电阻
抓出来的波形如果是跟初级的VDS一样是欠补偿，反过来就是过补偿
测量平台电压，调整屏蔽圈数就可以调整这个Y电压的大小
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 感谢楼主分享，为什么选择负向3.2，负向2.3的不是更接近吗？
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 负向3.2和2.3已经区别不大了，只是刚好用到负向3.2的，变压器本身绕制工艺也有差异
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 好像还又种办法是Y电容串接一个电阻，测试差共模干扰的 |
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| | | | | | | | | | | | | 请问下楼主，测Y电压是在AC230测还是110V。如果VCC不同层并绕，增加屏蔽圈数。Y电压能否下来 |
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| | | | | | | | | | | 你好，你说的变压器的Y电压是怎样测试的？是不是把示波器的接地探头去掉，探针接到磁芯上就可以吗？ 
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| | | | | 过去氮化傢技术不成熟，因为工艺成本太高了，现在好了，氮化傢制备工艺成熟了，成本也降下来了，功率密度也就上去了！ |
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| | | | | | | 嗯，现在跟COOLMOS的价格差不多了，要做小体积主要是生产工艺比较复杂
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| | | | | PD快充目前使用到的有EL1018 EL1019,LTV-1009 LTV-1008，需要可以交流
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| | | | | ----接47楼。
2.14..参考5楼的布线技巧改了一版PCB走线（改的是第三版），其它元件和参数不动，重新测试传导
传导110V L线
传导110V N线
传导230V N线
传导230V L线
传导没有问题之后，再来模拟测试一下辐射
模拟辐射110V L线
模拟辐射110V N线
模拟辐射230V L线
模拟辐射230V N线
感觉还行，这些都是在公司测试的，好在不用花钱，不然经不起我这样的折腾
准备又约了外面的十米场地去测试辐射，期待测试结果。。。
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| | | | | 接48楼：
2.15..去测了十米辐射，测试一把过，因为时间紧，中午没休息就开始干活了。
10米辐射110V垂直 10米辐射110V水平
10米辐射230V垂直 10米辐射230V水平
2.16..总结几个辐射特别难整的频段，因为这几个频段用传统方法整改没什么用：
40M和77M，L/N对大地Y电容减小。
辐射难调的三个频点位置--77M
辐射难调的三个频点位置--120M
辐射难调的三个频点位置--170M水平
辐射难调的三个频点位置--170M垂直
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| | | | | 3.1..辐射整改好后进行温升的整改测试 每个电压段都老化了两小时，温度数据基本上出来了
90Vac输入的时候变压器线包超了5.7度，磁芯温度也超了，有点难搞呀，
因为没有散热片，氮化镓和同步整流MOS和变压器周围顶部多打了点散热胶，上面贴导热垫，通过外壳将温度导到空气中
进行以上处理后又重新扫了一下温升，由于安规机构会将产品放置不同的方向进行测试温度，这里也模拟了一下每个方向的测试数据
找到了最差的一个方向进行整改：
还是超了2度，头大。。
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| | | | | 3.2...由于温升搞了很久没整过，，温升这块也是很让人头大，回过头来研究了一下散热的处理。
3.3...散热的四种方式：
1、辐射散热：将机体的热量以热射线的形式散发给周围温度较低的物体，即散发于低温空气中，称为辐射散热。这是安静状态下的主要散热方式，受环境温度的影响。当外界温度等于或超过体温时，则辐射散热就失效，体温升高 。（高热量元件往低热量元件辐射热量）
2、传导散热：是将机体深部的热量以传导的方式传至人体表面的皮肤，再由皮肤传给与其直接接触的衣服等物。由于衣服等物品是热量的不良导体，传热极慢，加上人体皮下脂肪的热导率低，所以通过传导散发的热量是很小的。不过在医院里，医生却常常应用冰帽、冰袋等对高热病人进行物理降温，这也是一种传导散热，因为水的传导率大，故传导散热已成为临床经常使用的降温方式之一。 （通过导热材料把高发热元件的热量导走）
3、对流散热：这是一种特殊的传导散热方式，是借助空气不断的流动而将体热散发到空气中间。对流散热受风速的影响较大，如在夏天炎热的骄阳下，一阵清风所送来的凉爽，这是我们都有体会的。我们也可以借助对流散热的原理，为高热病人宽衣，把他们安置于通风良好的居室或用电扇（避免直吹）进行物理降温。 （风冷或空调）
4、蒸发散热：是在外界温度等于或超过体温，而不能借助辐射、传导、对流散热时可以采用的方法。通常人体内每1克水蒸发成水蒸气时要吸收约2.5千焦热量，所以可以借助汗液蒸发而带走大量的体热。 （生物散热）
3.4...现在使用第二种方式，传导散热，用高导热系数的AB双组份导热胶，和高导热系数的导热垫。
果然磨刀不误砍柴工，温度一下就整改下来了
怕元件参数差导，特地测试了两台机子，因为这个是直接寄到国外的机构去测试的，来回的运费超级贵。
感觉这个整改后的温升参数还可以，终于松了一口气，可以睡个安稳觉了
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| | | | | | | 3.5...回过头来总结一下温升的整改经验：
一开始用的单组份导热胶，导热系数1.5W，效果不是很好
最后使用的双组份导热胶，导热系数3W，效果非常好
3.6..里面打了散热胶，但最终所有热量都要往外壳散，如果不加导热材料到外壳，电源就相当于工作在一个小封闭空间，就算发热元件的热量散走到低温度元件上，但热量依然在封闭空间里面，如下图，内部环温会持续升高
传导散热到外壳模型
使用导热技术后，装内部温升通过外壳散发到空气当中，以此来解决温升问题。注意导热太快容易造成外壳温升高，所以要选择合理的导热系数
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| | | | | | | | | 3.7...当用导热垫搞不定的时候可以增加散热片，利用散热片高导热系数
如下图，当单独导热垫的时候，因为导热系数的原因，热量会过多的集中在氮化镓上
3.8...利用铜的高导热性，传热快的特点温度快速散到整个散热片面（间接扩散外壳整个面），忌讳热量集中在一个点。
3.9...控制好导热系数，并不是导热系数越高越好，过量的导热系数会将你的电解电容温升超过105度，在高功率密度的PD中这个经常碰到。
3.10..全灌胶工艺的产品温度可以做到最低，生产工艺很复杂，产量也不高
灌胶工艺有如下两个优点：
1、 导热胶把内部所有发热元件与不发热元件（或内部空间） 的温度均摊到某一个温度（最理想状态）
2、导热胶无死角紧贴（最理想状态）外壳，通过外壳散热出去。
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| | | | | | | | | | | 导热系数不是应该越高越好嘛，肯定是想把热量最高，最薄弱的环节把热量导出来，降低结温。
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| | | | | | | | | | | | | 导热系数过高，外壳的温度可能会超，选择一个合适的导热系数，在刚好达到其他的元件温度能接受的范围，同时外壳的温度也可以满足要求的情况下是最好的，也就是需要达到一个自己需要的平衡就好，过高及过低都不行。
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| | | | | | | | | | | 现在新标外壳77度标准，很容易超，一般很多大厂都灌胶工艺
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| | | | | | | 楼主你做PD 很有经验，针对65W 反激QR+多路BUCK这种架构的，在230V输入 20V3.25A输出的时候 在USB口针脚处测试效率有多少啊一般 |
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| | | | | 现在电压输入最低都支持84V了，请问这个可以支持吗？
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| | | | | | | 这个看你在设计的时候考虑此电压，如果考虑了恳定是可以工作的。
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| | | | | 深圳最专业的电解电容制造商，ACON30年制造经验，为你的电源保驾护航。 |
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