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PCB設(shè)計(jì)是開關(guān)電源電路板設(shè)計(jì)非常重要的一步，對(duì)電源的電性能、EMC、可靠性、可生產(chǎn)性都有關(guān)聯(lián)。當(dāng)前開關(guān)電源的功率密度越來(lái)越高，對(duì)PCB布局、布線的要求也越發(fā)嚴(yán)格，合理科學(xué)的PCB設(shè)計(jì)讓電源開發(fā)事半功倍，以下細(xì)節(jié)供您參考。

 

一、布局要求

PCB布局是比較講究的，不是說(shuō)隨便放上去，擠得下就完事的。一般PCB布局要遵循幾點(diǎn)：

 

1、布局的首要原則是保證布線的布通率，移動(dòng)器件時(shí)注意飛線的連接，把有連線關(guān)系的器件放在一起。
 

2、以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來(lái)進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、 整齊、緊湊地排列在PCB電路板上，這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接；振蕩電路，濾波去耦電容要緊靠近IC，地線要短，如圖1所示。

 圖1

 

3、放置器件時(shí)要考慮以后的焊接和維修，兩個(gè)高度高的元件之間盡量避免放置矮小的元件，如圖2所示，這樣不利于生產(chǎn)和維護(hù)，元件之間最好也不要太密集，但是隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的開關(guān)電源越來(lái)越趨于小型化和緊湊化，所以就需要平衡好兩者之間的度了，既要方便焊裝與維護(hù)又要兼顧緊湊。還有就是要考慮實(shí)際的貼片加工能力，按照IPC-A-610E的標(biāo)準(zhǔn)，考慮元件側(cè)面偏移的精度，不然容易造成元件之間連錫，甚至由于元件偏移造成元件距離不夠。

圖2

 

4、光電耦合器件和電流采樣電路，容易被干擾，應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)器件，如大電流走線、變壓器、高電位脈動(dòng)器件等。

 

5、元件布局的時(shí)候，要優(yōu)先考慮高頻脈沖電流和大電流的環(huán)路面積，盡可能地減小,以抑制開關(guān)電源的輻射干擾。如圖3所示的幾個(gè)電流環(huán)路是需要特別注意的。

圖3

 

6、高頻脈沖電流流過(guò)的區(qū)域要遠(yuǎn)離輸入、輸出端子，使噪聲源遠(yuǎn)離輸入、輸出口，有利于提高EMC性能。

圖4

 

如圖4所示，左圖變壓器離入口太近，電磁的輻射能量直接作用于輸入輸出端，因此，EMI測(cè)試不通過(guò)。改為右邊的方式后，變壓器遠(yuǎn)離入口，電磁的輻射能量距輸入輸出端距離加大，效果改善明顯，EMI測(cè)試通過(guò)。

 

7、發(fā)熱元件（如變壓器，開關(guān)管，整流二極管等）的布局要考慮散熱的效果，使得整個(gè)電源的散熱均勻，對(duì)溫度敏感的關(guān)鍵元器件（如IC）應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件，發(fā)熱較大的器件應(yīng)與電解電容等影響整機(jī)壽命的器件有一定的距離。

 

8、布板時(shí)要注意底面元件的高度。例如對(duì)于灌封的DC-DC電源模塊來(lái)說(shuō)，因?yàn)镈C-DC模塊本身體積就比較小，如果底面元件的高度四邊不平衡，灌封的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)兩邊引腳高度一邊高一邊低的現(xiàn)象。

圖5

 

9、布局的時(shí)候要注意控制引腳的抗靜電能力，相應(yīng)的電路元件之間的距離要足夠，例如Ctrl引腳（低電平關(guān)斷），其電路不像輸入、輸出端那樣具有電容濾波，所以抗靜電能力是整個(gè)模塊最弱的，一定要確保有足夠的安全間距。