開關電源PCB設計要點和元器件布局
發布時間:2014-12-04 責任編輯:xueqi
【導讀】在任何開關電源設計中,PCB板的物理設計都是最後一個環節。如果設計方法不當,PCB可能會輻射過多的電磁幹擾,造成電源工作不穩定。本文將介紹開關電源PCB設計要點和元器件布局。
一、從原理圖到PCB的設計流程
建立元件參數->輸入原理網表->設計參數設置->手工布局->手工布線->驗證設計->複查->CAM輸出。
二、參數設置
xianglindaoxianjianjubixunengmanzudianqianquanyaoqiu,erqieweilebianyucaozuoheshengchan,jianjuyeyingjinliangkuanxie。zuixiaojianjuzhishaoyaonengshihechengshoudedianya,zaibuxianmidujiaodishi,xinhaoxiandejianjukeshidangdijiada,duigao、低電平懸殊的信號線應盡可能地短且加大間距,一般情況下將走線間距設為8mil。焊盤內孔邊緣到印製板邊的距離要大於1mm,這zhe樣yang可ke以yi避bi免mian加jia工gong時shi導dao致zhi焊han盤pan缺que損sun。當dang與yu焊han盤pan連lian接jie的de走zou線xian較jiao細xi時shi,要yao將jiang焊han盤pan與yu走zou線xian之zhi間jian的de連lian接jie設she計ji成cheng水shui滴di狀zhuang,這zhe樣yang的de好hao處chu是shi焊han盤pan不bu容rong易yi起qi皮pi,而er是shi走zou線xian與yu焊han盤pan不bu易yi斷duan開kai。
三、元器件布局
實shi踐jian證zheng明ming,即ji使shi電dian路lu原yuan理li圖tu設she計ji正zheng確que,印yin製zhi電dian路lu板ban設she計ji不bu當dang,也ye會hui對dui電dian子zi設she備bei的de可ke靠kao性xing產chan生sheng不bu利li影ying響xiang。例li如ru,如ru果guo印yin製zhi板ban兩liang條tiao細xi平ping行xing線xian靠kao得de很hen近jin,則ze會hui形xing成cheng信xin號hao波bo形xing的de延yan遲chi,在zai傳chuan輸shu線xian的de終zhong端duan形xing成cheng反fan射she噪zao聲sheng;由於電源、dixiandekaolvbuzhoudaoeryinqideganrao,huishichanpindexingnengxiajiang,yinci,zaishejiyinzhidianlubandeshihou,yingzhuyicaiyongzhengquedefangfa。meiyigekaiguandianyuandouyousigedianliuhuilu:
(1)電源開關交流回路
(2)輸出整流交流回路
(3)輸入信號源電流回路
(4)輸出負載電流回路輸入回路通過一個近似直流的電流對輸入電容充電
建立開關電源布局的最好方法與其電氣設計相似,最佳設計流程如下:
1.放置變壓器
2.設計開關電源電流回路
3.設計輸出整流器電流回路
4.連接到交流電源電路的控製電路
設計輸入電流源回路和輸入濾波器設計輸出負載回路和輸出濾波器根據電路的功能單元,對電路的全部元器件進行布局時,要符合以下原則:
(1)首先要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時,印製線條長,阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本也增加;過小則散熱不好,且鄰近線條易受幹擾。電路板的最佳形狀矩形,長寬比為3:2或4:3,位於電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不小於2mm。
(2)放置器件時要考慮以後的焊接,不要太密集。
(3)以每個功能電路的核心元件為中心,圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接,去耦電容盡量靠近器件的VCC。
(4)在(zai)高(gao)頻(pin)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)電(dian)路(lu),要(yao)考(kao)慮(lv)元(yuan)器(qi)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)分(fen)布(bu)參(can)數(shu)。一(yi)般(ban)電(dian)路(lu)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)使(shi)元(yuan)器(qi)件(jian)平(ping)行(xing)排(pai)列(lie)。這(zhe)樣(yang),不(bu)但(dan)美(mei)觀(guan),而(er)且(qie)裝(zhuang)焊(han)容(rong)易(yi),易(yi)於(yu)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)。
(5)按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置,使布局便於信號流通,並使信號盡可能保持一致的方向。
(6)布局的首要原則是保證布線的布通率,移動器件時注意飛線的連接,把有連線關係的器件放在一起。
(7)盡可能地減小環路麵積,以抑製開關電源的輻射幹擾。
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