LED電源的元器件布局設(shè)計(jì)

LED開關(guān)電源的研發(fā)速度在最近幾年有了明顯的飛躍，新產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也加快了許多。作為最后一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，PCB的設(shè)計(jì)也顯得尤為重要，因?yàn)橐坏┰谶@一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，那么很可能會(huì)對(duì)整個(gè)LED開關(guān)電源系統(tǒng)產(chǎn)生較多的電磁干擾，對(duì)于電源工作的穩(wěn)定性和安全性也都會(huì)造成不利影響。那么，PCB的設(shè)計(jì)怎樣做才是正確的呢？

最近幾年LED電源的元器件布局研究和市場(chǎng)實(shí)踐結(jié)果證明，即使在研發(fā)初期所設(shè)計(jì)的電路原理圖是非常正確，一旦PCB的設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題，也會(huì)對(duì)電子設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如由于電源和地線的考慮不周到而引起的干擾，就會(huì)使產(chǎn)品的性能下降。因此在設(shè)計(jì)PCB板的時(shí)候，就需要采用正確的方法。

在開關(guān)電源常用到的PCB板中，通常每一個(gè)開關(guān)電源都有四個(gè)電流回路，它們分別是輸入信號(hào)源電流回路、電源開關(guān)交流回路、輸出整流交流回路和輸出負(fù)載電流回路。輸入回路通過(guò)一個(gè)近似直流的電流對(duì)輸入電容充電，濾波電容主要起到一個(gè)寬帶儲(chǔ)能作用。與之類似，輸出濾波電容也用來(lái)儲(chǔ)存來(lái)自輸出整流器的高頻能量，同時(shí)消除輸出負(fù)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(yīng)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(shè)置和連接對(duì)于整個(gè)PCB板來(lái)說(shuō)，是非常重要的，其合理與否將直接關(guān)系到電磁干擾的大小。如果在輸入、輸出回路和電源開關(guān)、整流回路之間的連接無(wú)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輻射到環(huán)境中去。電源開關(guān)交流回路和整流器的交流回路都包含高幅梯形電流，這些電流中諧波成分很高，其頻率遠(yuǎn)大于開關(guān)基頻。回路的峰值幅度可高達(dá)輸入或輸出直流電流幅度的5倍，過(guò)渡時(shí)間通常約為50ns。這兩個(gè)回路最容易產(chǎn)生電磁干擾，因此必須在電源設(shè)計(jì)中先布置交流回路才設(shè)置其它布線。

在LED開關(guān)電源的輸入、輸入回路中，每個(gè)回路都由三種主要的元件來(lái)構(gòu)成。這三種元件分別是“濾波電容”、“電源開關(guān)或整流器”和“電感或變壓器”。這三種重要的元件應(yīng)彼此相鄰地進(jìn)行放置，調(diào)整元件位置使它們之間的電流路徑盡可能短。建立開關(guān)電源布局的最好方法與其電氣設(shè)計(jì)相似，最佳設(shè)計(jì)流程如下：

1、放置變壓器

2、設(shè)計(jì)電源開關(guān)電流回路

3、設(shè)計(jì)輸出整流器電流回路

4、連接到交流電源電路的控制電路

5、設(shè)計(jì)輸入電流源回路和輸入濾波器