LED開關電源的PCB設計方法解析

LED開關電源的研發(fā)速度在最近幾年中有了明顯的技術飛躍，新產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也加快了許多。作為最后一個設計環(huán)節(jié)，PCB的設計也顯得尤為重要，因為一旦在這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么很可能會對整個的LED開關電源系統(tǒng)產(chǎn)生較多的電磁干擾，對于電源工作的穩(wěn)定性和安全性也都會造成不利影響。那么，PCB的設計怎樣做才是正確的呢？

通過最近幾年中LED電源的元器件布局研究和市場實踐結果證明，即使在研發(fā)初期所設計的電路原理圖是非常正確，然而一旦PCB的設計出現(xiàn)問題，也會對電子設備的可靠性產(chǎn)生不利影響，例如由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，就會使產(chǎn)品的性能下降，因此在設計PCB板的時候，就需要采用正確的方法。

在一塊開關電源常用到的PCB板中，通常每一個開關電源都有四個電流回路，它們分別是輸入信號源電流回路、電源開關交流回路、輸出整流交流回路、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，濾波電容主要起到一個寬帶儲能作用。與之類似地，輸出濾波電容也用來儲存來自輸出整流器的高頻能量，同時消除輸出負載回路的直流能量。所以，輸入和輸出濾波電容的接線端十分重要，輸入及輸出電流回路應分別只從濾波電容的接線端連接到電源。

輸入和輸出回路的設置和連接對于整個印刷線路版來說，是非常重要的，其合理與否將直接關系到電磁干擾的大小。如果在輸入、輸出回路和電源開關、整流回路之間的連接無法與電容的接線端直接相連，交流能量將由輸入或輸出濾波電容并輻射到環(huán)境中去。電源開關交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形電流，這些電流中諧波成分很高，其頻率遠大于開關基頻，峰值幅度可高達持續(xù)輸入、輸出直流電流幅度的5倍，過渡時間通常約為50ns。這兩個回路最容易產(chǎn)生電磁干擾，因此必須在電源中其它印制線布線之前先布好這些交流回路。

在LED開關電源的輸入、輸入回路中，每個回路都由三種主要的元件來構成，這三種元件分別是濾波電容、電源開關或整流器、電感或變壓器。這三種重要的元件應彼此相鄰地進行放置，調整元件位置使它們之間的電流路徑盡可能短。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：放置變壓器→設計電源開關電流回路→設計輸出整流器電流回路→連接到交流電源電路的控制電路→設計輸入電流源回路和輸入濾波器。