在任何開關(guān)電源設(shè)計中,PCB的物理設(shè)計都是最后一環(huán)。如果設(shè)計方法不當,PCB可能會輻射過多的電磁干擾,導致電源運行不穩(wěn)定。以下是對每一步注意事項的分析。
1.從原理圖到PCB的設(shè)計流程:建立元器件參數(shù)-輸入原理網(wǎng)表-設(shè)置設(shè)計參數(shù)-手動排局-手動排線-驗證設(shè)計-復核-CAM輸出。
二、參數(shù)設(shè)置鄰線間距必須滿足電氣安全要求,為了便于操作和生產(chǎn),間距應盡可能寬。最小間距應至少適合耐受電壓。當布線密度較低時,信號線的間距可以適當增加。對于不同級別的信號線,距離應該盡可能的短和大。通常,布線間距設(shè)置為8密耳。焊盤內(nèi)孔邊緣與印刷電路板邊緣的距離應大于1毫米,以避免焊盤在加工過程中出現(xiàn)缺陷。當連接焊盤的導線較細時,焊盤與導線之間的連接應設(shè)計成水滴狀,其優(yōu)點是焊盤不容易剝離,但導線不容易與焊盤斷開
第三,元器件布局的實踐證明,即使電路原理圖設(shè)計正確,印刷電路板PCB設(shè)計不當,也會對電子設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不利影響。比如PCB的兩條細平行線靠在一起,會形成信號波形的延遲,在傳輸線的終端會形成反射噪聲;電源和地線不小心造成的干擾會降低產(chǎn)品的性能。因此,在設(shè)計印刷電路板時,應該采用正確的方法。每個開關(guān)電源有四個電流回路:
.交流回路電源開關(guān)
.輸出整流器交流回路
.輸入信號源電流回路
.輸出負載電流回路
印刷電路板
輸入電路用近似DC電流給輸入電容充電,濾波電容主要起寬帶儲能的作用;同樣,輸出濾波電容也用于存儲輸出整流器的高頻能量,并消除輸出負載環(huán)路的DC能量。因此,輸入和輸出濾波電容器的端子非常重要,輸入和輸出電流回路應該只從濾波電容器的端子連接到電源;如果輸入/輸出回路和電源開關(guān)/整流回路之間的連接不能直接連接到電容的端子上,交流能量就會被輸入或輸出濾波電容輻射到環(huán)境中。功率開關(guān)的交流回路和整流器的交流回路含有高幅梯形電流,其中諧波成分很高,頻率遠高于開關(guān)的基頻,峰值幅值可高達連續(xù)輸入/輸出DC電流幅值的5倍,過渡時間一般在50ns左右。這兩個電路最容易受到電磁干擾,因此這些交流回路必須放在其他印制線和布線之前。每個電路的三個主要組件,即濾波電容器、電源開關(guān)或整流器、電感器或變壓器,應該彼此相鄰放置,并且應該調(diào)整組件的位置,以便它們之間的電流路徑盡可能短。建立開關(guān)電源布局方法的最佳方式與其電氣設(shè)計相似,最佳設(shè)計流程如下:
放置變壓器
電流回路設(shè)計了電源開關(guān)
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
輸出負載回路和輸出濾波器的設(shè)計根據(jù)電路的功能單元,電路所有元件的布局應遵循以下原則:
(1)首先考慮PCB的尺寸。當印刷電路板尺寸過大時,印制線長,阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本增加;太小的話散熱不好,相鄰線路容易干擾。PCB最好的形狀是長方形,長寬比為3: ^ 2或4: ^ 3。免費票
(2)放置設(shè)備時,考慮未來焊接,不要過密。
(3)以各功能電路的核心元件為t
(4)對于高頻工作的電路,應考慮元件之間的分布參數(shù)。一般電路應盡可能平行布置。這不僅美觀,而且易于組裝、焊接和批量生產(chǎn)。
(5)根據(jù)電路流程安排各功能電路單元的位置,這樣布局便于信號流通,盡可能保持信號同向。
(6)布局的第一原則是保證布線,的配送率,移動設(shè)備時注意飛行線路的連接,將連接的設(shè)備放在一起。
(7)盡可能減小回路面積,抑制開關(guān)電源的輻射干擾