當前位置:首頁 > 電源 > 功率器件
[導讀]對于開關電源的研發(fā),PCB設計占據(jù)很重要的地位。一個差的PCB,EMC性能差、輸出噪聲大、抗干擾能力弱,甚至連基本功能都有缺陷。 與其他硬件電路PCB稍有不同,開關電源PCB有

對于開關電源的研發(fā),PCB設計占據(jù)很重要的地位。一個差的PCB,EMC性能差、輸出噪聲大、抗干擾能力弱,甚至連基本功能都有缺陷。

 

與其他硬件電路PCB稍有不同,開關電源PCB有一些自身的特點。本文將結合工程經(jīng)驗,簡單談一談開關電源PCB布線的一些最基本的原則。

1、 間距

對于高電壓產(chǎn)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,或沒法滿足認證的產(chǎn)品,間距就由經(jīng)驗決定了。多寬的間距合適?必須考慮生產(chǎn)能否保證板面清潔、環(huán)境濕度、其他污染等情況如何。

對于市電輸入,即使能保證板面清潔、密封,MOS管漏源極間接近600V,小于1mm事實上也比較危險了!

2、 板邊緣的元器件

在PCB邊沿的貼片電容或其他易損壞的器件,在放置時必須考慮PCB分板方向,如圖是各種放置方法時,器件受到的應力大小對比。

 

圖1 分板時器件受到的應力對比

由此可以看出,器件應遠離并平行于分板邊緣,否則可能因為PCB分板導致元器件受損。

3、 環(huán)路面積

無論是輸入或是輸出、功率環(huán)路或信號環(huán)路,應盡可能的小。功率環(huán)路發(fā)射電磁場,將導致較差的EMI特性或較大的輸出噪聲;同時,若被控制環(huán)接收,很可能引起異常。

另一方面,若功率環(huán)路面積較大,其等效寄生電感也會增大,可能增加漏極噪聲尖峰。

4、 關鍵走線

因di/dt 作用,必須減小動態(tài)節(jié)點處電感,否則會產(chǎn)生較強的電磁場。若要減小電感,主要是要減少布線的長度,增加寬度作用較小。

5、 信號線

對于整個控制部分,布線時應考慮將其遠離功率部分。若因其他限制兩者靠得較近,不應將控制線與功率線并行,否則可能導致電源工作異常、震蕩。

另外若控制線很長,應該將來回的一對線的靠近,或將二者置于PCB的兩個面上并正對著,從而減小其環(huán)路面積,避免被功率部分的電磁場干擾。如圖2說明了A、B兩點間,正確與錯誤的信號線布線方法。

 

圖2正確與錯誤的信號線布線方法。

當然,信號線上應盡量減少用于連接的過孔!

6、 鋪銅

有的時候鋪銅是完全沒有必要的,甚至應該避免。若銅面積足夠大且其電壓不斷變化,一方面它可能作為天線,向周圍輻射電磁波;另一方面它又很容易拾起噪聲。

通常只允許在靜態(tài)節(jié)點鋪銅,例如對輸出端“地”節(jié)點鋪銅,可以等效增加輸出電容,濾除一些噪聲信號。

7、 映射

對于一個回路,可以在PCB的一面進行鋪銅,它會根據(jù)PCB另一面的布線自動映射,使這個回路的阻抗最小。這就好像一組不同阻抗值的阻抗并聯(lián),電流會自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線,而在另一面對“地”節(jié)點鋪銅,兩個面間通過過孔連接。

8、 輸出整流二極管

輸出整流二極管若離輸出端比較近,不應將其與輸出平行放置。否則二極管處產(chǎn)生的電磁場將穿入電源輸出與外接負載形成的環(huán)路,使測得的輸出噪聲增大。

 

圖3 正確與錯誤的二極管放置方向

9、 地線

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

10、 Y電容

輸入輸出經(jīng)常會接入Y電容,有時因某些原因,可能無法將其掛在輸入電容地上,此時切記,一定要接在靜態(tài)節(jié)點,如高壓端。

11、 其他

實際電源PCB設計時,可能還要考慮其他一些問題,例如“壓敏電阻應緊靠被保護電路”、“共模電感應增加放電齒”、“芯片VCC供電處應增加瓷片電容”等等。另外,是否需特殊處理,如銅箔、屏蔽等,在PCB設計階段也是需要考慮的。

有時往往會遇到多個原則相互沖突的情況,滿足其中一個就滿足不了其他的,這是需要工程師應用已有的經(jīng)驗,根據(jù)實際項目需求,確定最合適的布線了!

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉
關閉