淺談開關(Guān)電源[Yuán]PCB設計

一個差的PCB，EMC性能[Néng]差、輸出噪聲大、抗幹擾能(Néng)力弱，甚至連基本功能都有缺陷。由于 開(Kāi)關電源PCB有一些自身[Shēn]的特點(Diǎn)， 而PCB設計在開關▽電▽[Diàn]源◆的◆研發中又占據着重要的地位。 所以 本文簡單談一談關于[Yú]開關電源PCB布線的一些(Xiē)最基本的[De]原則。

1、間距(Jù)?
??? 對于(Yú)高電壓産品必須要考慮到線間距。能滿足相應安規(Guī)⋄要⋄求的間距當然最好，但很多時候對于不需要認證，或沒(Méi)法◈滿◈足認證的産品，間距就由經⋄驗⋄(Yàn)決定了。多[Duō]寬的間距合适?必須[Xū]考慮生産能◊否◊保證闆面清潔、環境[Jìng]濕度、其他污染◆等◆情況如[Rú]何。?
??? 對于市[Shì]電輸入，即使能▽保▽(Bǎo)證[Zhèng]闆面清潔、密封(Fēng)，MOS管漏源極間接[Jiē]近600V，小于(Yú)1mm事◈實◈上也比(Bǐ)較危險了(Le)!?

2、闆(Pǎn)邊(Biān)緣的元器件?
??? 在PCB邊沿[Yán]的貼片電容◆或◆其他[Tā]易損壞的[De]器件，在放置時必(Bì)須考慮PCB分闆(Pǎn)方向。

3、環路面(Miàn)積(Jī)?
??? 無論是∆輸∆入或是輸出、功率環路[Lù]◆或◆[Huò]信号環路，應盡可能的小。功●率●[Lǜ]環路⋄發⋄射電磁場，将[Jiāng]導緻較差的EMI特性或較大[Dà]的輸出噪聲;同時，若被控制[Zhì]環◊接◊收，很可能◊引◊[Yǐn]起異常。?
??? 另一方面，若功率環路面積(Jī)較大，其等效寄生[Shēng]電感也會增大，可能增加▽漏▽極噪聲尖峰。?

4、關鍵走線?
??? ⋄因⋄[Yīn]di/dt 作用，必▲須▲減小[Xiǎo]動[Dòng]态節點處電[Diàn]感，否[Fǒu]則會産生較強的(De)電(Diàn)磁場。若要減小[Xiǎo]電▲感▲(Gǎn)，主要是要減少布線的長度，增[Zēng]加寬度作用較[Jiào]小。?

5、信号線?
??? 對于(Yú)整個控制部分，布線時應考慮将其遠離功率部分。若因其他限制兩者靠得較近，不應将控制線與(Yǔ)功[Gōng]率線并行，否▿則▿可∇能∇導緻電◊源◊工作異常、震蕩。?
??? 另外[Wài]若控(Kòng)制線很長，應該将來回的(De)一◊對◊線[Xiàn]∆的∆靠近，或将二者置于PCB的兩[Liǎng]個面上并正⋄對⋄▽着▽，從而(ér)減[Jiǎn]小其環路(Lù)面積，避免被功率部(Bù)分的電磁場幹◇擾◇， 信(Xìn)号線上應[Yīng]∆盡∆量減少用于連接的過◆孔◆!?

6、鋪銅?
???? 有(Yǒu)的時候鋪銅是完全沒有必要的，甚至應該避免。若(Ruò)銅面積◈足◈(Zú)夠大且其電壓不斷變化，一方[Fāng]面它[Tā]可能作為天線,向周圍輻射電磁波;另一方面(Miàn)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“地”節點鋪∆銅∆，可以(Yǐ)等▾效▾[Xiào]增加輸出電(Diàn)容，濾除一[Yī]些噪∇聲∇[Shēng]信号。?

7、映射?
??? 對于一個回路，可以在PCB的一面(Miàn)進行鋪銅，它會根據(Jù)PCB另一面的布線自[Zì]動映射，使這個回路的[De]阻抗(Kàng)最小。這就好像一組不同阻抗值的阻抗并聯[Lián]，電流會自[Zì]動選◇擇◇阻抗最小的路徑流過一樣。?
事實∆上∆可以在控制部分電路的一面進行連[Lián]線，而在另一面對“地(Dì)”節[Jiē]點鋪銅，兩個面間通過過○孔○連接。?

8、輸(Shū)出整流二(èr)極管?
??? 輸[Shū]出整流二極管若離輸出端▲比▲較近，不(Bú)應将其[Qí]與輸出平行放置。否則二極管處産生的電磁場将穿入電▾源▾⋄輸⋄出與外接負載◆形◆成的環路，使測得的輸○出○噪聲增大。

9、地線?
??? 地線的布線必須(Xū)非(Fēi)常小心，否則可能引起EMS、EMI性能和(Hé)其他性能變差。對于開關(Guān)電源PCB的“地”，◈至◈少做到以下兩點：(1)功▲率▲地和信号地[Dì]，應單點連接;(2)不應有存在∇地∇環路。?

10、Y電(Diàn)容?
???? ○輸○入(Rù)輸出經常會接入Y電容，▲有▲時因某些[Xiē]原因，可能(Néng)無法将其挂在輸入電容地上，此∇時∇切記(Jì)，一定要接在(Zài)靜态(Tài)節點，∆如∆[Rú]高壓端。?

11、其他?
??? 實[Shí]際電源PCB設計時，可⋄能⋄還要考慮其他一些問題，例如“壓敏電阻應緊靠[Kào]被保護電路[Lù]”、“共模電感應增◆加◆∇放∇電齒”、“芯○片○VCC供電處應增加瓷片[Piàn]電容”等等。另外，是否(Fǒu)需特殊處[Chù]理，如銅箔、屏蔽等，◆在◆PCB設計階段也是需要考慮的。?
??? 有時往往[Wǎng]會遇到多個原則相互(Hù)沖突的情況[Kuàng]，滿足其中一個就(Jiù)滿足不了其他▲的▲，這是需要●工●程師[Shī]應用已有的經(Jīng)驗，根據實際項目◈需◈求[Qiú]，确定最合适的布(Bù)線了!?

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