淺談開關[Guan]電源(Yuan)PCB設計

一(Yi)個差的PCB，EMC性能(Neng)差、輸[Shu]出噪聲大、抗幹擾能[Neng]力弱，甚至(Zhi)連基本功能都(Dou)有缺陷。由于 開關電源PCB有[You]一(Yi)些自身的特點， 而PCB設計在開關電(Dian)源[Yuan]的研發中(Zhong)又占據着重要的[De]地位。 所(Suo)以 本文簡單談一(Yi)談關于開關電(Dian)源PCB布線的一些(Xie)最基本的[De]原則。

1、間距[Ju]?
??? 對于高電壓産品必須要考慮到線間距(Ju)。能滿足相應安規要求的間距當然最好，但很多時候[Hou]對于不(Bu)需要(Yao)認證[Zheng]，或沒法滿[Man]足認證[Zheng]的産品，間距就由(You)經驗[Yan]決定了。多寬的間距合适?必須(Xu)考慮生産能否(Fou)保證闆面(Mian)清潔、環境濕度[Du]、其他污染等情況如[Ru]何。?
??? 對于市電輸入，即[Ji]使能保證闆面清潔(Jie)、密封(Feng)，MOS管漏源極間接(Jie)近600V，小于1mm事實上也比較危險了!?

2、闆邊緣的元器件?
??? 在PCB邊沿的貼片電容或其他(Ta)易損壞的(De)器件，在放置時(Shi)必須考慮PCB分闆方向。

3、環路面(Mian)積?
??? 無論是輸入或(Huo)是輸[Shu]出(Chu)、功率環路[Lu]或(Huo)信号環路，應盡可能的小。功率環路發[Fa]射(She)電磁場，将(Jiang)導緻較差的EMI特性或較大[Da]的輸(Shu)出噪聲;同時，若被控制環(Huan)接收，很可能引[Yin]起異常。?
??? 另一方面(Mian)，若功率環路[Lu]面積較大[Da]，其等效寄生電感也會增大(Da)，可(Ke)能增加漏極噪聲[Sheng]尖峰[Feng]。?

4、關鍵走線?
??? 因di/dt 作用，必須減(Jian)小動态節點(Dian)處電感，否[Fou]則會産生較強的(De)電[Dian]磁場。若(Ruo)要減小電感[Gan]，主要是要減少布線的長度，增(Zeng)加寬度作(Zuo)用較[Jiao]小[Xiao]。?

5、信号線?
??? 對于(Yu)整個[Ge]控制部分(Fen)，布線時應考慮将其遠離功率部分。若因其他限制兩者靠得較近，不應将控[Kong]制線與功率線并行，否則[Ze]可能導緻電(Dian)源工作異常[Chang]、震蕩(Dang)。?
??? 另外若控制線很長(Zhang)，應該将來回的[De]一對線的(De)靠近，或(Huo)将二者置于PCB的兩(Liang)個面上并(Bing)正對着，從而減[Jian]小其環路面(Mian)積(Ji)，避免(Mian)被功率部[Bu]分的電磁場幹[Gan]擾， 信号線上應[Ying]盡量減少用于連接(Jie)的過孔[Kong]!?

6、鋪銅?
???? 有(You)的時[Shi]候鋪銅是完全沒有必要的[De]，甚至應該避免。若[Ruo]銅面積足夠大且其電壓不斷變化[Hua]，一方面它可能[Neng]作為天線,向周圍輻射電(Dian)磁波;另一方(Fang)面[Mian]它又很容(Rong)易拾起噪聲。?
??? 通常隻允許在靜(Jing)态節點鋪銅，例如對[Dui]輸出端“地”節點(Dian)鋪銅[Tong]，可以等效(Xiao)增加輸[Shu]出[Chu]電容，濾除一些噪聲(Sheng)信号。?

7、映射?
??? 對于(Yu)一個回路，可以在PCB的一面[Mian]進行鋪銅，它會根據PCB另一(Yi)面的布線自動(Dong)映射，使這(Zhe)個回路的[De]阻抗[Kang]最小。這就[Jiu]好像(Xiang)一[Yi]組不同阻抗值的[De]阻抗并聯，電流會[Hui]自動選擇阻抗最小的[De]路徑流過一樣。?
事實[Shi]上[Shang]可以在控制部分[Fen]電路的[De]一面進行連(Lian)線，而在另一面對“地[Di]”節點鋪銅，兩個面間(Jian)通過(Guo)過孔[Kong]連接。?

8、輸出整流二極管?
??? 輸[Shu]出整流二極(Ji)管若離輸出端比[Bi]較近(Jin)，不[Bu]應将其與輸出(Chu)平行放置。否則二極管處産生的電磁場将穿入電源[Yuan]輸出與外接負載(Zai)形成的環路，使測得的輸出噪聲增大。

9、地線[Xian]?
??? 地線(Xian)的布線必須[Xu]非常小心，否則可[Ke]能引起EMS、EMI性能和[He]其他性能變差[Cha]。對于[Yu]開關電源PCB的“地”，至(Zhi)少(Shao)做到以下兩點[Dian]：(1)功率[Lü]地和信号地，應(Ying)單點連接;(2)不[Bu]應有存在地[Di]環路。?

10、Y電容?
???? 輸入輸出經常[Chang]會接入Y電容，有時因某些[Xie]原因，可能(Neng)無法将其挂在(Zai)輸入電容地上，此時切記[Ji]，一定要接在(Zai)靜态節點，如(Ru)高壓端。?

11、其他?
??? 實際電源PCB設[She]計時，可能還要考慮(Lü)其他[Ta]一些問題，例(Li)如“壓敏電阻(Zu)應緊靠被保(Bao)護電路”、“共模電感應增加放電齒”、“芯片(Pian)VCC供電處應(Ying)增加瓷片電容[Rong]”等等(Deng)。另外，是(Shi)否[Fou]需特殊處理，如銅箔、屏蔽等，在PCB設計階段也是(Shi)需要(Yao)考慮的。?
??? 有(You)時往往會遇(Yu)到[Dao]多個原則(Ze)相互[Hu]沖突的(De)情況，滿足其中一個就滿足不了其他[Ta]的，這是需要工程師應用已有的經驗[Yan]，根據實際項目需求，确定最合适的布[Bu]線了!?

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