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【 DigiKey DIY原創大賽】基于反激式開關電源的手機充電器設計(四)單板調試篇

大家好,我是磚一談芯。

非常高興能夠參加電源網的DIY設計大賽,也很榮幸能夠在電源網和得捷電子兩個大平臺上展示自己的處女作。

我今天給大家帶來的項目是一款基于反激式開關電源的手機充電器設計。

接下來的幾天,我會以一個系列進行更新,分別從原理圖設計,元器件選型,PCB Layout,高頻變壓器的計算,以及調試過程中遇到的問題點進行分享。

這是本系列的第四期,本期主要講解反激開關電源的PCBA調試,歡迎各位看官批評指正!

第一期請看官點擊藍字部分:【 DigiKey DIY原創大賽】基于反激式開關電源的手機充電器設計(一)原理圖設計和器件選型篇-電源網

第二期請看官點擊藍字部分:【 DigiKey DIY原創大賽】基于反激式開關電源的手機充電器設計(二)PCB Layout篇-電源網

第三期請看官點擊藍字部分:【 DigiKey DIY原創大賽】基于反激式開關電源的手機充電器設計(三)高頻變壓器設計和繞制篇-電源網

到了激動人心的調試環節了,有可能經歷炸板,哈哈哈。

全部回復(14)
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2024-11-05 13:19

本以為拿到板子焊上變壓器,覺得沒問題了,沒想到,上電竟然沒有輸出,找到現在還沒找到問題出在哪。

看了一下也沒有炸板,首先懷疑的是輸入端有沒有問題,測了一下整流橋的輸出,是一段有一段沒有,像是進入到打嗝狀態。

我拿了一塊別人的板子,完整的饅頭波

我就用萬用表點了一下輸出二極管,結果發現是通的,然后就以為是輸出二極管壞了,把二極管給換掉了,結果還是壞,想著是不是電流太小了,我用的是SS510,耐壓100V,輸出電流是5A,大致算了一下,電壓和電流余量很大啊,不會壞啊。。開始懷疑自己是不是變壓器插錯了(我之前是用的EE13,現在換了變壓器只能飛線了),對比了一下引腳并沒有插錯。隨后又疊加2塊二極管,發現在板子上還是通路,我就以為是二極管通了,于是找了一個新的二極管ES5GB,它的耐壓是400V,耐電流5A,測了一下導通壓降0.41V,我對板子進行了交叉驗證,用不同的電源同一個二極管測試導通壓降,上電在電路板上還是通路,但是拆下來發現二極管和之前導通壓降幾乎沒有變化,還是0.41V。這就讓我產生疑問了,為什么二極管不壞,在電路板上還是短路狀態?

隨后我在百度上一頓搜索,看到一篇帖子,這個博主他也是反激電源沒有輸出,但是有空載,我測了一下空載,最大5v樣子,我的情況和他一樣,帶載沒有輸出。我翻了一下下面給他出招的,看看Vcc有沒有過壓保護。

我于是測試了一下芯片VCC電壓,在9.65~18V

而datasheet上Vcc工作電壓在12.5-24V,過壓保護在25-29V,所以芯片不是過壓保護了。

用示波器測出來Vcc電壓一直在打嗝。可以說明的是說明芯片啟動了,但是輔助沒有正經供電。

等今晚上再看看能否解決吧,有懂的大佬可以幫我看看。

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2024-11-06 13:05

今天更新一下,電源沒有輸出的問題。經歷兩天,找出問題點了。

問題點描述:由于變壓器開始選用的EE13封裝,后來發現5V2A設計的變壓器的次級繞線線徑很粗,實驗室不具備線徑0.5mm線,所以改為ED2027,PC94材質磁芯,通常變壓器的進線方式是從同名端進線,變壓器的次級同名端搞反了,所以變壓器繞制順序在7腳和6腳進線和出線反了,應該是6進7出。

對策:由于是飛線連接PCB板,所以將7腳和6腳進線和出線與PCB腳位調換。

重新上電,發現輸出穩定12.2V,可以穩定帶載0.8A。

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2024-11-06 14:56

今天早上接上平板充電,沒想到炸機了。

我看了一下主要是芯片炸了,VCC引腳和FB反饋引腳,晚上繼續修板子。??

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2024-11-07 11:27
@磚一談芯
今天早上接上平板充電,沒想到炸機了。[圖片]我看了一下主要是芯片炸了,VCC引腳和FB反饋引腳,晚上繼續修板子。??

找了好久問題,判斷了一下,應該是變壓器的線太細了,大電流擊穿MOS管,導致芯片炸了。

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2024-11-10 21:21

補充一下近期進度。

(1)PCB的工藝和物流速度

從嘉立創下單到發貨,只用了一天時間,速度非常快。江蘇倉一般從淮安漣水發貨,到我這邊一天時間,讓我感慨現在快遞速度杠杠的。

這個還能監控板子所經歷的前生后世。可以看到包括很多,鉆孔,沉銅,線路,圖電等等,還有檢驗和測試以及QC檢驗,可見,非常多的細節,也讓我知道板子有這么多講究的工藝流程。

(2)PCB打板工藝信息學習

這次打板讓我了解到很多關于PCB工藝方面的知識。

板材,自己要學會選擇板材,像我這個電源板,一般選擇FR-4,它不僅有著優異的耐熱性、耐濕性、耐化學性和機械強度,而且還有著良好的介電性、阻燃性和尺寸穩定性,能夠滿足各種電子設備的性能要求,常用于單面和雙面板,而我這塊雙面板用FR-4完全可以滿足要求。

拼板款數,可以有三種選擇,滿足不同客戶需求,我這款就方方正正的,選擇第一款,左右對稱型就行啦。一般的話是V割殘厚: 由供應商評估決定,要求拼板好分且不斷板。

板厚,主要是電路板的厚度,一般雙面電源板都在0.8-1.6之間,我選擇默認1.6mm,而且嘉立創采用的是航空A級料,比較好。

外層銅厚,指的是板子表面的銅箔厚度,默認是1盎司,我查了一下1盎司是35um,總的來說,銅厚越厚導電能力越強。

阻焊顏色,一般默認都是綠色,可能是因為綠色環保。我搜索了一下原因,是因為其表面的顏色實際上是阻焊劑的顏色。阻焊劑不僅可以防止元件錯焊,還延緩器件使用壽命,防止線路氧化和腐蝕。綠色阻工藝最成熟、簡單,且更環保,因此綠色是最常見的顏色。此外,阻焊層還可以是紅色、黃色、藍色紫色、黑色等,但綠色對眼睛刺激小,成本較低,因此被廣泛使用。

阻焊覆蓋,大多數電源板應該都選擇的是過孔蓋油,我查了一下資料,過孔蓋油是一種常見的PCB阻礙覆蓋工藝,它通過在過孔表面涂覆一層阻焊油墨來實現過孔的封閉。這種方式成本較低,操作相對簡單,適用于對過孔填塞需求不高的雙面板。

大多數選擇過孔蓋油可能原因有三個。

1、成本較低,對于不需要高可靠性的簡單應用。

2、生產效率:工藝相對簡單,可以提高生產效率。

3、通用性:過孔蓋油適用于大多數類型的過孔,尤其是對于那些不需要完全封閉的過孔。

焊盤噴鍍,嘉立創包括三種,沉金,有錢噴錫和無鉛噴錫,多數選擇無鉛噴錫,成本低高效。

線路測試,它支持AOI全測+飛針全測,而且線路直通率100%,非常高的通過率。其中AOI全測指的是光學掃描線路,判斷線路通斷。還有一種是飛針全測,但是這個只能對線路進行通斷測試,效率不如AOI全測,而且是收費項目。

板子到貨,板子非常漂亮,很光滑,沒有毛刺,絲印和線路都很清晰,沒有多余焊錫,很平整。

(3)元器件購買和評價

我是從立創下單購買的,分兩個倉發送,分別是江蘇倉和廣東倉,速度兩天就到了,包裝都很嚴實,有兩層泡棉,里面的元器件都是獨立包裝,購買的信息都在上面,很容易辨別元器件,焊接拿元器件的時候很方便。

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2024-11-23 22:38

關于測試的部分,需要提一個小建議,對于初次打板設計,一定需要給自己留一個小心眼,首先是方案沒有問題的情況下,并不能保證我們的電路硬件沒有問題,因為硬件這個東西的確會出現很多莫名其妙的問題,不過都是有原因的哈,也不是玄學。第一次回來的電路板一定先裸板測試一下是否有短路或斷路的問題,因為PCB工廠的生產也是會出現這種情況的,然后焊接完所有的元件,一定要在上電前測試一下電源是否有短路問題,因為電源短路非常危險,確保這些都沒有問題的情況下,可以開始上電測試基本的功能,如果遇到問題的話(比如說作者提到的沒有輸出,這個需要排查一下每一個模塊,依次定位),一般都是輸入端出現問題,測試是最后的環節,也是一個很重要的環節,因為可以找到很多的問題,幫我們修改,進行方案的優化。

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2024-11-24 14:10

博主牛皮,學習到了,打板還有這么多工藝

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2024-11-24 22:27
@dy-XysSI4VR
博主牛皮,學習到了,打板還有這么多工藝

????是吧,工藝流程多多了解,有助于PCB和設計工作。

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2024-11-25 12:29

大佬從零開始,全流程來一遍。??

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2024-11-25 13:33
@zhangshiwei
關于測試的部分,需要提一個小建議,對于初次打板設計,一定需要給自己留一個小心眼,首先是方案沒有問題的情況下,并不能保證我們的電路硬件沒有問題,因為硬件這個東西的確會出現很多莫名其妙的問題,不過都是有原因的哈,也不是玄學。第一次回來的電路板一定先裸板測試一下是否有短路或斷路的問題,因為PCB工廠的生產也是會出現這種情況的,然后焊接完所有的元件,一定要在上電前測試一下電源是否有短路問題,因為電源短路非常危險,確保這些都沒有問題的情況下,可以開始上電測試基本的功能,如果遇到問題的話(比如說作者提到的沒有輸出,這個需要排查一下每一個模塊,依次定位),一般都是輸入端出現問題,測試是最后的環節,也是一個很重要的環節,因為可以找到很多的問題,幫我們修改,進行方案的優化。

確實,這種問題很常見,我多多注意,感謝大佬!

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2024-11-25 19:26
@跬步千里
大佬從零開始,全流程來一遍。??

互相學習哈,感興趣可以復刻一個??

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dy-gfvQYw9y
LV.1
13
2024-12-01 17:48

大佬,有PCB源文件嗎

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2024-12-01 21:37
@dy-gfvQYw9y
大佬,有PCB源文件嗎

有的,留下聯系方式吧!

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學習黨
LV.1
15
05-18 21:25

你好 很喜歡你這四篇文章 我也剛入門反激 可以加個WX好友 交流嗎? 

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