淺談開關電源PCB設計

一個(gè)差的PCB，EMC性能差、輸(shū)出噪聲大(dà)、抗幹擾能力弱，甚至連基本功能都有缺陷(xiàn)。由于 開(kāi)關電源PCB有一些自身的特點， 而PCB設計在開關電(diàn)源的研發中又占據着重要的(de)地位。 所以 本文簡單談一談關于開關電源PCB布線的一些(xiē)最基本的原則。

1、間(jiān)距?
??? 對于(yú)高電壓産品必須要考慮到線間距。能滿足相應安規要(yào)求(qiú)的間距當然最好，但很多時候對(duì)于不需要認證，或沒法滿(mǎn)足認證(zhèng)的産品，間距就由經驗決定了。多寬的間距(jù)合适?必須考慮生産能否保證闆面清潔、環境濕(shī)度、其他污染(rǎn)等情況如何。?
??? 對于市電(diàn)輸入，即使能保證闆面清潔、密封，MOS管漏源極間接近600V，小于1mm事實上也比(bǐ)較危險了(le)!?

2、闆(pǎn)邊緣的元器件?
??? 在(zài)PCB邊沿(yán)的貼片電容或(huò)其他易損壞的器件，在放置時必(bì)須考慮PCB分闆方向。

3、環路面積?
??? 無論是(shì)輸入或(huò)是輸出、功率環路或信号環(huán)路，應盡可能(néng)的小(xiǎo)。功率環(huán)路發射電磁場，将導緻較差的EMI特性或較大的輸出噪聲;同時，若被控制環接收，很可能引(yǐn)起異(yì)常。?
??? 另一方面，若功(gōng)率環路(lù)面積較大，其等(děng)效寄生(shēng)電感也會增大(dà)，可能增加漏極噪聲(shēng)尖峰。?

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

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

6、鋪銅(tóng)?
???? 有的時候鋪銅是完全沒有(yǒu)必(bì)要的，甚至應該避免。若銅面積足夠(gòu)大且其電壓不斷(duàn)變化，一方面它可能作為天線,向周圍輻(fú)射電磁波;另一方面它又很容易拾起噪聲(shēng)。?
??? 通常隻允許在靜态節(jiē)點鋪銅，例如對輸出端“地”節點鋪銅，可以等(děng)效增加輸出電容，濾除一些(xiē)噪聲信号。?

7、映射?
??? 對于一個回路，可以在PCB的一面進行鋪銅，它會根據PCB另一面的布線自動映(yìng)射，使這(zhè)個回路的(de)阻抗(kàng)最小。這就好像一組不同阻抗值的(de)阻抗并聯，電流會自動選擇阻抗最小的路徑流過一樣。?
事實上可以在(zài)控制部分電路的一面進行連(lián)線(xiàn)，而在另一面對“地”節點鋪銅，兩個面間(jiān)通過過孔連接。?

8、輸出整流二極管?
??? 輸出整流二極管若離輸出(chū)端比較近，不應将其與輸出平行放置。否(fǒu)則二極管處産生的電磁場将穿入(rù)電源輸出與外接負載形成的環路，使測(cè)得的輸出噪聲增大。

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

10、Y電容?
???? 輸入輸出經常(cháng)會(huì)接入Y電容，有時(shí)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，一定要接在靜态節(jiē)點，如高壓(yā)端。?

11、其他?
??? 實(shí)際電源PCB設計(jì)時，可能還要考慮其他一些(xiē)問(wèn)題，例如“壓敏電阻(zǔ)應緊靠被保護電路”、“共模(mó)電感(gǎn)應增加放電齒”、“芯片(piàn)VCC供(gòng)電處應增加瓷片電容”等等。另外，是否需特殊處(chù)理，如銅箔、屏蔽等，在PCB設(shè)計(jì)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(de)情況(kuàng)，滿足其中一個就(jiù)滿足不了其他的，這是需要工程師應用已有(yǒu)的經驗，根據實(shí)際項目需求，确定最合适的布線了!?

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