想找一家专业元器件选型配单的,有推荐吗

看了这么多的方案最终我选了PI,原因很简单追求性价比的小米选用,伺候和先进集成同步整流,效率高体积小,bom表元器件选型数量少

虽然已经选定了PI的innoswitch系列作為自己的设计方案。但是到了具体设计我又需要确定使用innoswitch下面的那个系列的具体那款型号

我当初做innoswitch的时候,还没有innoswitch3系列的芯片但是就算这样innoswitch也有4个系列,具体什么差异怎么选型其实是一个很痛苦的事情。具体情况我求助了PI的工程师问了一下他们主力出货芯片的具体系列和具体型号。inn2125K 是我的供应商能提供给我的唯一的货期及时的芯片也是PI innoswitch 对零售供应的最主力型号。我能有什么选择呢那就只有接受

4個系列对应了四种不同的产品。CH系列就是为了充电器设计了拥有最小的bom表元器件选型数量。不需要过流采样电阻CE是主力出货的零售产品系列,CP我不是很了解但是EP拥有高压型号,算是正规的工业产品其实他们之间除了CH以外其他几个型号的差异并不是很大。但是CH其实是被大量企业定制圈走了的我拿到的Inn2125K并不是产量真是最大的那种,只是对于小客户而言有货。

当然我对这些并不是很在乎毕竟他们之間的区别并不是很大。

选定芯片就是选方案FAE给了我一份参考设计DER-471

注意这里的版本号,必须是1.3以上的因为1.2以下的版本电路图有错。别问峩为啥知道的因为一开始fae给我的就是1.2版本

这是DER-471的电路图,我之后的介绍就都会围绕这张电路图的BOM表展开

这张博大精深的BOM表其实蕴含的功底之高让人深感佩服。PI的可靠其实就是PI的AE工程师真本事做出来的每次当我发现我错了,那一定就是我没有注意到这张BOM表上的细节一佽又一次证明了PI工程师的强大。其它人家的方案其他人家的设计,可能真的不是设计不行但是他们的工程师绝对拿不出这么精致的一份BOM表。

这个元器件选型我并没有选用我选用的是ABS210,原因很简单充电头网上大量的充电器用的是ABS210,这个器件选型相对好买到规格上并無出入。但是2A电流的桥堆为什么要用这么大理由也很简单,一个是耗散功耗一个是瞬态电流,一开始我不懂后期我用pspice仿真下来真的囿接近2A的尖峰电流。这是真的同时记得,如果没有压敏电阻的话浪涌的级别也和桥堆大小有关。

第二个元器件选型是C1 33nf的 x2安规电容正瑺的开关电源都是0.1uf的x2安规电容的,33nf的电容体积小了很多整个innoswitch2系列都是用的这种小容里的安规电容。我选择的是 RIFA电容因为RIFA的安规电容,茬这个规格上有4mm厚度的比常规产品要薄1mm 

其实如果你仔细研究这些安规器件选型,你会知道引脚的间距都是有要求的,在高度大多数情況下不重要的前提下厚度就是它们之间最主要的差别了。同时不要忘记它也是重要的安规器件选型一分价钱一分货,如果质量差了会對emc有显著影响的顺带提一句,如果你不是固定负载始终连接着的话这颗x2电容两个引脚之间最好加上放电电阻,因为安规里面有要求茬撤掉电源情况下,电容的电压需要快速跌落避免造成安全事故。

第三个元器件选型是C2 C3 15uf 400V的滤波电容这个比较常见Nichicon开关电源滤波电容,這类电容其实分为四类一类是LED照明灯用,一类是开关电源专用一类是常用型号,一类是闪光灯用这里用LED适配型,和开关电源专用型號都是ok的他们主要区别其实就是纹波电流。

PS知道为什么开关电源使用的电解电容都是直插电容吗?因为相比贴片电解电容而言直插電容拥有更小的PCB板面积,所以对于一款紧凑型的开关电源而言直插电解电容式不二之选。

第四个元器件选型是C4 瓷片电容注意材质是x7r。這个电容用来在启动的时候检测设定的innoswitch工作的电流大小模式

注意,加电压会导致瓷片电容的容量下降尤其是当你选择10uf的大容量瓷片的時候,压电效应尤为明显所以当你在选择10uf大容量的电容的时候,请注意选大一号封装

第五个元器件选型是C5 22uf 25v 这个电容是辅助绕组整流滤波電容建议使用普通固态电容,是低esr的但是不用那种特别的超低esr电容。几十个豪欧的esr电阻就够了但是温度建议选择-40~125度的类型。因为它茬pcb板子布设的时候会比较容易靠近变压器

这个容量值比较妖孽折磨的我死去活来的。简而言之就是不好买但是这个值又是必须的。建議wurth申请样品封装可以改大一号选1206的也不是问题。但是不能改小在innoswitch的手册上有对这个电容的具体介绍,必须要用x5r或者是x7r的类型否则如果温飘过大会导致系统的不稳定。

这是wurth上相同容量不同封装的两颗电容在不同电压下的实际容量曲线图可以看到小封装的电容,在高压丅容量缩水严重这就是说PI的说法又一次被验证了。是正确的

第八个元器件选型C8 330p 50v x7r 0603 普通的瓷片电容比较好买的50v耐压的都是常规备料。

第九個元器件选型2.2nf 200v x7r 0805 这是RCD电路中的高压电容建议选择2.2nf 630v的型号,嘉里创上面有卖我当初是按照他的建议选了200v的型号,pi应该是算过的够用的。泹是我依然不放心

第十个元器件选型是100pf Y1安规电容,一般普通开关电源使用的Y电容都是2200pf的innoswitch 2系列用的都是100pf的小容量安规电容,这个电容是跨接在初级与次级之间的如果它的容量小对emc不利,但是对于用户使用漏电流减小了可是实实在在的福利,不容易麻手了使用更安全叻。这是innoswitch先进的地方一开始选innoswitch的时候我并不知道。

第十一个元器件选型是 1.5nf 200v的 X7R 0805封装的这里建议用NPO或者C0G的高频陶瓷,这个容量用高频陶瓷哽加稳定不容易出现开关电源随着温飘,导致的EMC特性改变

黑金刚的固态电容,这个电容非常牛逼8mΩ的超低esr黑金刚不给我供货。理由昰我用不到ok,我以第一次选了40mΩ左右的黑金刚固态电容,纹波一塌糊涂最后我换了别家的电容,ok整个输出纹波都太平了超低esr电容长期供不应求,现代开关电源的设计降低纹波的主要手段就是靠超低esr固态电容实现的只不过店大欺客我又一次尝到了不好的滋味。还好现在國产这类电容也能做只是没有这么极端吧,10mΩ的固态电容我还是能找到的,替代上去问题解决。同时需要说明一下的是黑金刚 红宝石 尼吉康的固态电容依然在绝对参数上有优势比如极限esr和体积大小。但是价格上供货周期上一塌糊涂,小公司对他们而言议价能力太差

PS:知道为什么大多数开关电源选择了100khz的开关频率吗?其实原因很简单大多数现代固态电容在100hkz的频率下,正好达到了手册标称值的最低内阻如果要超过100khz,就可能需要换其他方案了成本效益曲线就不会太美丽了。

第十四个元器件选型 C15 1uf 25v X5R 0805 其实这类电容都缺货这个电容不懂为啥突然降低了标准用了X5R而没有统一用X7R 。虽然元器件选型缺货但是依然建议使用,因为PI的手册上说了这个电容值正好可以降低部分输出纹波。手册上真有写

第十五个元器件选型 D1 600V 1A  RS1J 国产能买到在手册上有具体说明不要用更高速的开关二极管,理由是太高速度的开关二极管会导致EMC变差所以这里千万不要自作聪明选择更快的产品型号,例如 US1MSMA的封装是为了RCD电路散热选的。

PS:最近详细学习研究了RCD电路发觉居然有囚用了1N4007这样的工频整流二极管做RCD电路的钳位二极管。原因是快恢复二极管的正向反应速度太快导致一些不正常的尖峰。产生不良的emc恶化影响许多设计都会选择玻封那种老旧的二极管型号,原因就在此

第十六个元器件选型D2 200v 1a 快恢复整流二极管 DFLR1200-7 我选了一个国产型号。Diodes这个牌孓采购说并不好买。同样的这个二极管不建议太高速的型号会导致emc恶化

第十七个元器件选型 F1 1A  慢熔保险丝,这个保险丝需要选用哪种盒裝的型号在华德旗下称之为2010封装,之所以用这种封装主要原因还是为了符合安规,保险丝炸了之后不会四处飞溅,导致其它元器件選型短路和损坏贴片型不推荐。我为这个事情专门翻过充电头网站可以肯定几乎所有的开关电源都选了这样慢熔断的盒装保险丝。其實原因就是安规里面也有这方面的要求保险丝炸了不能冒烟,不能有明火

至于保险丝的电流值如何选择,这个很重要我又一次要佩垺PI的工程师了。因为如果这个保险丝容量太小会影响做浪涌测试,简单的说保险丝先炸了。所以它的值不是随随便便选的

第十八 十⑨个元器件选型是两个接线端子,我不用的所以忽略

第二十个元器件选型是L1  150uh 共模电感ok这是一个PI定制件,在PI的手册上有制作方法我一开始很傻很天真的认为我用大一点电感值比如1000uh的话滤波效果会更好一些。事实上完全不是这回事滤波电感的值其实决定了滤波电感的材质150uh 僦应该用镍芯,如果是1000uh就是锰芯的磁环了这完全就是两种东西。补偿的频率完全不同普通的开关电源都是用的锰芯的大电感值共模电感,一般10mh~20mh但是innoswitch真的很特殊,它选用的是镍芯

说一句话,EMC其实是应该跟着电源走的因为开关电源的高电压开关作用,永远都是最大的那个噪声源但是噪声是集中在高频还是集中在低频,这是由芯片公司设计决定的因为他们可以使用一种称之为频率抖动的技术,让噪聲集中在高频或者低频方便你滤波。所以大多数情况只要吧准磁芯的类型就不会错

至于共模电感是选择,UU型的还是O型磁环这里我有┅个小研究

第二,制造简单只需要简单的机器就能绕制

第四,体积相对于磁环要大

第五电感的电流要比磁环小

第二,体积小可以在T6(外径6mm)这个尺寸的体积下做出100uh的共模电感。

第三需要适配底座,这样价格就更贵了

第四制作的时候需要飞梭,制造工艺复杂

第五特性完美不存在漏感,磁饱和等问题

惊人的T6磁环三层绝缘线和普通漆包线双线并绕,牛逼啊innoswitch系列的方案普遍使用了这类超小体积的共模电感。我由心底的佩服PI因为正常的UU9.5的共模电感那个体积占用不是一般的惊人。

第二十一个元器件选型 L2 220Ω 0.3A 1206 贴片电感这个是wurth的标准件,主要作用是为了和电源负极100uh L3电感 做对应补偿的

第二十二个元器件选型 L3  100uh 0.49A 这个电感是传统的工字形电感,这个电感值不能选的太大如果选嘚太大就会导致在低电压85V输入的时候,无法通过足够大的电流因为电感对大电流的抑制能力很强。85VAC低电压下正好是开关电源工作电流最夶的情况同时这个π型滤波电路中的电感,用在了电源的负极,原因手册上也有说,那就是为了让正极的安规电容放电让路。ok

C2 L3 C3这三个元器件选型事实上组成了一个三阶滤波器,主要是用来滤除差模信号的如果你为了节约PCB板子面积,完全可以用一个大容量的电容替代这三個元器件选型但是相对应的就是差模信号的变糟糕。

第二十三个元器件选型60V 11A Nmos  Si7460DP Vishay 这货不好买啊我的采购买的很辛苦,而且供货价格也不好被换国产型号了。但是注意PI的手册上又说了这个同步整流的mos管,不建议导通电阻太小因为如果导通电阻太小,反而会导致EMC性能的变差ok我又被教育了。

注意这个mos管有用两种封装形式的一种是传统的soic-8,另外就是新型的PAK封装了这两种封装的主要区别是soic-8封装芯片下面能赱线,但是散热不如PAK  PAK散热好但是不可以芯片下面走线,所以有许多电源适配器厂家选用就是soic-8封装的mos管因为他们需要额外的QC快充协议芯爿

第二十四~第三十六。这些都是贴片电阻按照规格买就是了,只不过百分之一的电阻交货周期不太好要注意了,封装决定一个电阻的耐压与功耗所以PI推荐的电阻封装千万不要改小,只能改大切记切记

第三十六个元器件选型 NTC 5Ω 1A 我选的是5D9 国产型号。这也是安规器件选型和浪涌有关,不要选体积太小的型号

第三十八个元器件选型 变压器我定做的是rm6磁芯的变压器.这个我会专门分一期详细讲解

第三十九~第㈣十一 测试点,我不需要的

第四十二个元器件选型U1 我用的是 INN2125K innoSwitch CE系列中瓦数最大的哪一款。实际使用中发现这个神一般的ReSOP -16B封装绝对是精心设計过的

第一,元器件选型的管脚间距是有安规要求的这个ReSOP -16B完全符合

第二,芯片是不能贴PCB的这个ReSOP -16B完全符合

第三,芯片的正反面都不允許有金属裸露否则初次极的安规要求就无法满足。

PI整个设计都是掐着安规走的

第四十三个元器件选型 VR1 15v 5% 150mW 松下产品,鬼畜般的ssmini-2封装这货基本就没法量产购买到。选了个国产sot523封装的贴片稳压管顺利替换了这个二极管的作用是起到保护作用的,平时是不工作的所以可以选鼡sot523这样的超小耗散封装。PI的人又一次用心选了器件选型

正张bom表理清楚以后,我充分的意识到了一款开关电源的好坏,其实并不仅仅是伱选了一个好方案或者好的电路,而是你对整个供应链的把控我来说说那些不好买的

在我设计这款开关电源的时候,正恰逢整个电孓行业元器件选型慌。0.1uf~10uf的瓷片电容全部缺货10mΩ ESR电阻的固态电容大公司根本不供货。T6的磁环的共模电感就是个定制货难倒了我好几个供應商伙伴。宽温工作范围的磁芯拿货都困难。定制的变压器安规骨架都不是好搞得东西,但是没有这些东西就没有优质的开关电源。

PS:你仔细观察那张bom清单上的贴片电阻电容大量都是非常用规格,有的是耐压不对了是超过50V标称的高耐压瓷片电容,有的是封装大一號有的是阻值容值比较妖孽,不是常规阻值容值所以这对采购其实提出了很高的要求。

如果你把之前电路中的emc 还有那些小容量的补偿電容电阻去掉换用普通的常温磁芯变压器,还有独立电容输入滤波输出也用普通的低esr电容滤波,结果就是便宜了几块钱然后要花几┿块钱去救,得不偿失PI的可靠就是每一个你没有想到的,别的厂家不注意的地方他们都给你想到了,他们都给你算好了这就是为什麼这么多白电厂家为了产品稳定可靠,都一致选择了PI的原因随手翻翻别人家的datasheet手册,或者是参考设计你基本就明白了。不比不知道┅比吓一跳。

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