開關(guān)電源設(shè)計中PCB板各環(huán)節(jié)需要注意的問題

　　在開關(guān)電源設(shè)計中PCB板的物理設(shè)計都是最后一個環(huán)節(jié)， 如果設(shè)計方法不當(dāng)， PCB 可能會輻射過多的電磁干擾， 造成電源工作不穩(wěn)定， 以下針對各個步驟中所需注意的事項進行分析：

　　從原理圖到PCB 的設(shè)計流程

　　建立元件參數(shù)-》輸入原理網(wǎng)表-》設(shè)計參數(shù)設(shè)置-》手工布局-》手工布線-》驗證設(shè)計-》復(fù)查-》CAM 輸出。

　　元器件布局

　　實踐證明，即使電路原理圖設(shè)計正確，印制電路板設(shè)計不當(dāng)，也會對電子設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如， 如果印制板兩條細(xì)平行線靠得很近， 則會形成信號波形的延遲，在傳輸線的終端形成反射噪聲;由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾， 會使產(chǎn)品的性能下降， 因此， 在設(shè)計印制電路板的時候， 應(yīng)注意采用正確的方法。每一個開關(guān)電源都有四個電流回路：

　?。? ）電源開關(guān)交流回路

　?。? ）輸出整流交流回路

　?。? ）輸入信號源電流回路

　?。? ）輸出負(fù)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;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(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；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(guān)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(yuǎn)大于開關(guān)基頻，峰值幅度可高達(dá)持續(xù)輸入/輸出直流電流幅度的5倍， 過渡時間通常約為50 n s。

　　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，每個回路的三種主要的元件濾波電容、電源開關(guān)或整流器、電感或變壓器應(yīng)彼此相鄰地進行放置， 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)計相似，最佳設(shè)計流程如下：

　　放置變壓器

　　設(shè)計電源開關(guān)電流回路

　　設(shè)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(shè)計輸入電流源回路和輸入濾波器設(shè)計輸出負(fù)載回路和輸出濾波器根據(jù)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：

　?。? ）首先要考慮PC B 尺寸大小。PC B 尺寸過大時， 印制線條長， 阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加;過小則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。電路板的最佳形狀矩形， 長寬比為3： 2或4： 3， 位于電路板邊緣的元器件， 離電路板邊緣一般不小于2mm。

　?。? ）放置器件時要考慮以后的焊接， 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(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PC B 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。

　?。? ）在高頻下工作的電路， 要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣， 不但美觀， 而且裝焊容易， 易于批量生產(chǎn)。

　?。? ）按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置， 使布局便于信號流通，并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(guān)系的器件放在一起。

　?。? ）盡可能地減小環(huán)路面積， 以抑制開關(guān)電源的輻射干擾。

　　參數(shù)設(shè)置

　　相鄰導(dǎo)線間距必須能滿足電氣安全要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距也應(yīng)盡量寬些。最小間距至少要能適合承受的電壓， 在布線密度較低時， 信號線的間距可適當(dāng)?shù)丶哟螅?對高、低電平懸殊的信號線應(yīng)盡可能地短且加大間距，一般情況下將走線間距設(shè)為8mil。

　　焊盤內(nèi)孔邊緣到印制板邊的距離要大于1m m， 這樣可以避免加工時導(dǎo)致焊盤缺損。當(dāng)與焊盤連接的走線較細(xì)時，要將焊盤與走線之間的連接設(shè)計成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮， 而是走線與焊盤不易斷開。