淺談開關電源PCB設計

一個(gè)差的PCB，EMC性能差、輸(shū)出噪聲(shēng)大、抗幹擾能力弱，甚至(zhì)連基本功能都有缺陷(xiàn)。由于 開關電源PCB有一些自(zì)身的特點， 而PCB設(shè)計在開關電源的研發中又占據(jù)着重(zhòng)要的地位。 所以 本文簡單(dān)談一談關于開關電源PCB布線的一些最基本(běn)的原則。

1、間距?
??? 對于(yú)高電壓産品必須要考慮到線間距(jù)。能滿足相應安(ān)規要(yào)求的間距當然(rán)最好(hǎo)，但很多時候對于不需要認證，或沒法滿足認證的産品，間距就由經驗決定了。多寬(kuān)的間距合(hé)适?必須(xū)考慮生産能否保證闆面(miàn)清潔、環境(jìng)濕度、其他污染等情況如何。?
??? 對于市電輸入，即使(shǐ)能保(bǎo)證闆面清潔(jié)、密封，MOS管漏源極間接近600V，小于1mm事實上也比較危險了(le)!?

2、闆邊緣的元器件?
??? 在PCB邊沿的貼片電容或其他易損壞的(de)器件，在放置時必須考慮PCB分闆(pǎn)方向(xiàng)。

3、環路面積?
??? 無論是輸入或是輸出、功率環路或信号(hào)環路，應盡可能的小。功率環路發(fā)射電磁場，将導緻較差的EMI特性或較大(dà)的輸出噪聲;同時，若被(bèi)控(kòng)制環接收，很可能引(yǐn)起異常。?
??? 另一方(fāng)面，若功率環路面積較大(dà)，其等(děng)效寄生(shēng)電感也會增大，可(kě)能增加漏極噪聲尖峰。?

4、關鍵走線?
??? 因di/dt 作用，必須減小動(dòng)态節點處電感，否則會産生較強的電磁場。若要減小電感，主要是要減少布線的(de)長度，增(zēng)加寬度作用較小(xiǎo)。?

5、信号線?
??? 對于整個(gè)控制部分，布線時應考慮将其遠離(lí)功率部分。若因其他限制兩者靠(kào)得較近，不應将控制線與功(gōng)率線并行，否則可能導緻電源工作異常(cháng)、震蕩。?
??? 另外若控制線很長(zhǎng)，應該将來回的(de)一對線(xiàn)的靠近，或将二者置于(yú)PCB的兩個面上并正對着，從而減小其環路面積，避免被功率部分的電磁場幹擾， 信号線上應盡(jìn)量減少用于連接(jiē)的過孔!?

6、鋪銅?
???? 有的時候鋪銅是完全沒有(yǒu)必要的，甚至應該避免。若銅面積足夠大且(qiě)其電壓不斷變化，一方面它可能(néng)作為天線,向周圍輻射電(diàn)磁波;另一方面它又很容易拾起噪聲。?
??? 通常隻允許(xǔ)在靜态節點鋪銅，例如對(duì)輸出端(duān)“地”節點鋪銅，可以等效增加輸出(chū)電容，濾(lǜ)除一些噪聲(shēng)信号。?

7、映射?
??? 對于一個(gè)回路，可以在PCB的一面進行鋪銅，它會根據PCB另一面的布線自(zì)動映射，使這個回路的阻抗(kàng)最小。這就好像(xiàng)一(yī)組不同阻抗值的(de)阻抗并聯，電流會自(zì)動選擇阻抗最小的路徑流過(guò)一樣(yàng)。?
事實上可以在控制部分電路的(de)一面進行連(lián)線，而在另一面對“地”節點鋪銅，兩個面間(jiān)通過(guò)過孔(kǒng)連接。?

8、輸出整流二極管?
??? 輸出整流二極管(guǎn)若離輸出端比較近，不應将其與輸出平行放置。否則二極管(guǎn)處産生的電磁場将穿入電源(yuán)輸出與外接負載形成(chéng)的環路，使測得的輸出噪聲增大。

9、地線(xiàn)?
??? 地線的布線必須(xū)非常小心，否則可能引起EMS、EMI性能和(hé)其他(tā)性能變差。對于(yú)開關電源(yuán)PCB的(de)“地”，至少做到以下兩點：(1)功率(lǜ)地和信号地，應單點(diǎn)連接;(2)不應有存在地環路。?

10、Y電容?
???? 輸入輸出經常會接入Y電容，有時因某些(xiē)原因，可能無法将其(qí)挂在輸入電容地上，此時切記，一定要接在靜态節點，如高壓端。?

11、其他?
??? 實際電源PCB設計時，可能還要考慮其他一些問題，例如“壓敏電阻(zǔ)應緊靠(kào)被保護電路”、“共模電感應增(zēng)加放電齒”、“芯片VCC供(gòng)電處應(yīng)增加瓷片(piàn)電容”等等。另外，是否需特殊處理，如銅箔、屏蔽等，在PCB設計階段也是需要考慮的。?
??? 有時往往會遇到多個原則(zé)相互沖突的情況，滿足其(qí)中一個就(jiù)滿足不了(le)其他(tā)的(de)，這是需要工程師應用已有的經驗，根據實(shí)際項目需求，确定最合适的布(bù)線了!?

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