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浅谈开关电源PCB规划

对于开关电源的研发,PCB设计占据很重要的地位。一个差的PCB,EMC性能差、输出噪声大、抗干扰能力弱,甚至连基本功能都有缺陷。与其他硬件电路PCB稍有不同,开关电源PCB有一些自身的特点。本

  关于开关电源的研制,PCB规划占有很重要的位置。一个差的PCB,EMC功能差、输出噪声大、抗搅扰才能弱,乃至连基本功能都有缺点。

  与其他硬件电路PCB稍有不同,开关电源PCB有一些本身的特色。本文将结合工程经历,简略谈一谈开关电源PCB布线的一些最基本的准则。

    

 

  1、距离

  关于高电压产品必需求考虑到线距离。能满意相应安规要求的距离当然最好,但许多时分关于不需求认证,或无法满意认证的产品,距离就由经历决议了。多宽的距离适宜?有必要考虑出产能否确保板面清洁、环境湿度、其他污染等状况如何。

  关于市电输入,即便能确保板面清洁、密封,MOS管漏源极间挨近600V,小于1mm事实上也比较风险了!

  2、板边际的元器材

  在PCB边际的贴片%&&&&&%或其他易损坏的器材,在放置时有必要考虑PCB分板方向,如图是各种放置办法时,器材遭到的应力巨细比照。

    

  图1 分板时器材遭到的应力比照

  由此能够看出,器材应远离并平行于分板边际,不然或许由于PCB分板导致元器材受损。

  3、环路面积

  无论是输入或是输出、功率环路或信号环路,应尽或许的小。功率环路发射电磁场,将导致较差的EMI特性或较大的输出噪声;一起,若被操控环接纳,很或许引起反常。

  另一方面,若功率环路面积较大,其等效寄生电感也会增大,或许添加漏极噪声尖峰。

  4、要害走线

  因di/dt 效果,有必要减小动态节点处电感,不然会发生较强的电磁场。若要减小电感,主要是要削减布线的长度,添加宽度效果较小。

  5、信号线

  关于整个操控部分,布线时应考虑将其远离功率部分。若因其他约束两者靠得较近,不该将操控线与功率线并行,不然或许导致电源作业反常、震动。

  别的若操控线很长,应该将来回的一对线的接近,或将二者置于PCB的两个面上并正对着,然后减小其环路面积,防止被功率部分的电磁场搅扰。如图2说明晰A、B两点间,正确与过错的信号线布线办法。

    

  图2正确与过错的信号线布线办法。

  当然,信号线上应尽量削减用于衔接的过孔!

  6、铺铜

  有的时分铺铜是彻底没有必要的,乃至应该防止。若铜面积足够大且其电压不断改变,一方面它或许作为天线,向周围辐射电磁波;另一方面它又很简单捡起噪声。

  一般只允许在静态节点铺铜,例如对输出端“地”节点铺铜,能够等效添加输出%&&&&&%,滤除一些噪声信号。

  7、映射

  关于一个回路,能够在PCB的一面进行铺铜,它会依据PCB另一面的布线主动映射,使这个回路的阻抗最小。这就如同一组不同阻抗值的阻抗并联,电流会主动挑选阻抗最小的途径流过相同。

  事实上能够在操控部分电路的一面进行连线,而在另一面临“地”节点铺铜,两个面间经过过孔衔接。

  8、输出整流二极管

  输出整流二极管若离输出端比较近,不该将其与输出平行放置。不然二极管处发生的电磁场将穿入电源输出与外接负载构成的环路,使测得的输出噪声增大。

    

  图3 正确与过错的二极管放置方向

  9、地线

  地线的布线有必要十分当心,不然或许引起EMS、EMI功能和其他功能变差。关于开关电源PCB的“地”,至少做到以下两点:(1)功率地和信号地,应单点衔接;(2)不该有存在地环路。

  10、Y电容

  输入输出经常会接入Y电容,有时因某些原因,或许无法将其挂在输入电容地上,此刻牢记,一定要接在静态节点,如高压端。

  11、其他

  实践电源PCB规划时,或许还要考虑其他一些问题,例如“压敏电阻应紧靠被维护电路”、“共模电感应添加放电齿”、“芯片VCC供电处应添加瓷片%&&&&&%”等等。别的,是否需特别处理,如铜箔、屏蔽等,在PCB规划阶段也是需求考虑的。

  有时往往会遇到多个准则彼此抵触的状况,满意其间一个就满意不了其他的,这是需求工程师使用已有的经历,依据实践项目需求,确认最适宜的布线了!

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