最新開關(guān)電源pcb設(shè)計要點及實例分析(編輯修改稿)
2025-07-22 17:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)計得非常小時，如圖11（B）所示，環(huán)路內(nèi)部和外部電磁場互相抵消，整個電路會變得非常安靜。（A）環(huán)路面積大 （B）環(huán)路面積小圖11 高頻環(huán)路電源排版基本要點4 高頻環(huán)路的面積應(yīng)盡可能減小。過孔和焊盤放置技巧窗體頂端全站搜索窗體底端 過孔和焊盤放置許多設(shè)計人員喜歡在多層PCB上放置很多過孔（VIAS）。但是，必須避免在高頻電流返回路徑上放置過多過孔。否則，地層上高頻電流走線會遭到破壞。如果必須在高頻電流路徑上放置一些過孔的話，過孔之間可以留出一些空間讓高頻電流順利通過。圖12顯示了過孔放置方式。圖12 過孔放置方式電源排版基本要點5 過孔放置不應(yīng)破壞高頻電流在地層上的流經(jīng)。設(shè)計者同時應(yīng)注意不同焊盤的形狀會產(chǎn)生不同的串聯(lián)電感。圖13顯示了幾種焊盤形狀的串聯(lián)電感值。圖13 焊盤寄生串聯(lián)電感旁路電容（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的瓷片電容。但如果一個高品質(zhì)瓷片電容在PCB上放置的方式不對，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誤的放置方式。（A）非常差 （B）一般（C）好 （D）最好圖14旁路電容正確和錯誤的放置方式 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)生的電磁干擾，輸出電源走線必須像圖15（B）那樣靠得很近，使輸出電流環(huán)路的面積盡可能減小。（A）較大的電流環(huán)路 （B）較小的電流環(huán)路圖15 電源輸出直流電流環(huán)路 地層在系統(tǒng)板上的分隔新一代電子產(chǎn)品系統(tǒng)板上會同時有模擬電路、數(shù)字電路、開關(guān)電源電路。為了減小開關(guān)電源噪音對敏感的模擬和數(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上進行地層分隔還是在單層PCB上進行地層分隔，不同電路的地層都應(yīng)該通過單點與開關(guān)電源的接地層相連接。圖16 電路接地層與電源接地層的單點連接電源排版基本要點6 系統(tǒng)板上不同電路需要不同接地層，不同電路的接地層通過單點與電源接地層相連接。開關(guān)電源PCB設(shè)計實例窗體頂端全站搜索窗體底端2 開關(guān)電源PCB設(shè)計例子圖17是一個在消費類電子產(chǎn)品上應(yīng)用的降壓式開關(guān)電源原理圖。設(shè)計人員應(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電路中元器件。如果設(shè)計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、上下端功率場效應(yīng)管。控制電路主要包括PWM控制芯片、旁路電容、自舉電路、反饋分壓電阻、反饋補償電路。圖17一個典型降壓式開關(guān)電源原理圖（12V輸入，）〔電源控制電路（細(xì)線）、功率電路（粗線）〕電源功率電路及控制電路PCB設(shè)計窗體頂端全站搜索窗體底端 電源功率電路PCB設(shè)計電源功率器件在PCB上正確的放置和走線將決定整個電源工作是否正常。設(shè)計人員首先要對開關(guān)電源功率器件上的電壓和電流的波形有一定的了解。圖18顯示一個降壓式開
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