開關(guān)電源pcb排版的基本要點(diǎn)[001](編輯修改稿)
2024-07-14 03:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 處嬋得不好的話，就會(huì)對(duì)電源的正常工作造成很大影響。為了減小高頻環(huán)路所產(chǎn)生的電磁波噪音，該環(huán)路的面積應(yīng)該控制得非常小。如圖l1(a)所示，高頻電流環(huán)路面積很大，就會(huì)在環(huán)路的內(nèi)部和外部產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁于擾。同樣的高頻電流，當(dāng)環(huán)路面積設(shè)計(jì)得非常小時(shí)，如圖11(b)所示，環(huán)路內(nèi)部和外部電磁場(chǎng)互相抵消，整個(gè)電路會(huì)變得非常安靜。 電源排版基本要點(diǎn)4 高頻環(huán)路的面積應(yīng)盡可能減小。 過孔和焊盤放置 許多設(shè)計(jì)人員喜歡在多層PCB卜放置很多過孔(VIAS)。但是，必須避免在高頻電流返同路徑上放置過多過。否則，地層上高頻電流走線會(huì)遭到破壞。如果必須在高頻電流路徑上放置一些過孔的活，過孔之間可以留出一空間讓高頻電流順利通過，圖12顯示了過孔放置方式。 電源排版基本要點(diǎn)5 過孔放置不應(yīng)破壞高頻電流在地層上的流經(jīng)。 設(shè)計(jì)者同時(shí)應(yīng)注意不同焊盤的形狀會(huì)產(chǎn)生不同的串聯(lián)電感。圖13顯示了兒種焊盤形狀的串聯(lián)電感值。 旁路電容(Decouple) 的放置也要考慮到它的串聯(lián)電感值。旁路電容必須是低阻抗和低ESL乩的瓷片電容。但如果一個(gè)高品質(zhì)瓷片電容在PCB上放置的方式不對(duì)，它的高頻濾波功能也就消失了。圖14顯示了旁路電容正確和錯(cuò)誤的放置方式。1．6 電源直流輸出 許多開關(guān)電源的負(fù)載遠(yuǎn)離電源的輸出端口。為了避免輸出走線受電源自身或周邊電子器件所產(chǎn)生的電磁下擾，輸出電源走線必須像圖l5(b)那樣靠得很近，使輸出電流環(huán)路的面積盡可能減小。 地層在系統(tǒng)板上的分隔 新一代電子產(chǎn)品系統(tǒng)板七會(huì)同時(shí)有模擬電路、數(shù)字電路、開關(guān)電源電路。為了減小丌關(guān)電源噪音對(duì)敏感的模擬和數(shù)字電路的影響，通常需要分隔不同電路的接地層。如果選用多層PCB，不同電路的接地層可由不同PCB板層來分隔。如果整個(gè)產(chǎn)品只有一層接地層，則必須像圖16中那樣在單層中分隔。無論是在多層PCB上進(jìn)行地 層分隔還是在單層PCB 上進(jìn)行地層分隔，不同電路的地層都應(yīng)該通過單點(diǎn)與開關(guān)電源的接地層相連接。 電源排版基本要點(diǎn)6 系統(tǒng)板七不同電路需要不同接地層，不同電路的接地層通過單點(diǎn)與電源接地層相連接。2 開關(guān)電源PCB排版例子 壓式開關(guān)電源原理圖。設(shè)汁人員應(yīng)能在此線路圖上區(qū)分出功率電路中元器件和控制信號(hào)電路中元器件。如果設(shè)計(jì)者將該電源中所有的元器件當(dāng)作數(shù)字電路中的元器件來處理，則問題會(huì)相當(dāng)嚴(yán)重。通常首先需要知道電源高頻電流的路徑，并區(qū)分小信號(hào)控制電路和功率電路元器件及其走線。一般來講，電源的功率電路主要包括輸入濾波電容、輸出濾波電容、濾波電感、上下端功率場(chǎng)效應(yīng)管?？刂齐娐分饕≒WM控制芯片、旁路電容、自舉電路、反饋分壓電阻、反饋補(bǔ)償電路。 電源功率電路PCB排版 電源功率器件在PCB上正確的放置和走線將決定整個(gè)電源工作是否正常。設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)開關(guān)電源功率器件上的電壓和電流的波形有一一定的了解。 圖18顯示一個(gè)降壓式開關(guān)電源功率電路元器件卜的電流和 電壓波形。由于從輸入濾波電容(Cin)，上端場(chǎng)效應(yīng)管(S1)和F端場(chǎng)效應(yīng)管(S2)中所流過的電流是帶有高頻率和高峰值的交流電流，所以由CinS1S2所形成的 環(huán)路面積要盡量減小。同時(shí)由S2，L和輸出濾波電容(Cout)所組成的環(huán)路面積也要盡量減小。 如果設(shè)汁者未按本丈所述的要點(diǎn)來制作功率電路PCB，很可能制作出網(wǎng)19 所示的電源PCB，圖19的PCB排版存在許多錯(cuò)誤：第一，由于Cin有很大的ESL，Cin的高頻濾波能力基本上消失；第
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