開關(guān)電源PCB排版的要點(diǎn)總結(jié),值得收藏!
在文章開始之前,先說說開關(guān)電源 PCB 排版的8 大要點(diǎn):
1、旁路瓷片電容器的電容不能太大,而它的寄生串聯(lián)電感應(yīng)盡量小,多個電容并聯(lián)能改善電容的阻抗特性;
2、電感的寄生并聯(lián)電容應(yīng)盡量小,電感引腳焊盤之間的距離越遠(yuǎn)越好;
3、避免在地層上放置任何功率或信號走線;
4、高頻環(huán)路的面積應(yīng)盡可能減小;
5、過孔放置不應(yīng)破壞高頻電流在地層上的路徑;
6、系統(tǒng)板上不同電路需要不同接地層,不同電路的接地層通過單點(diǎn)與電源接地層相連接;
7、控制芯片至上端和下端場效應(yīng)管的驅(qū)動電路環(huán)路要盡量短;
8、開關(guān)電源功率電路和控制信號電路元器件需要連接到不同的接地層,這二個地層一般都是通過單點(diǎn)相連接。
這是一個在消費(fèi)類電子產(chǎn)品上應(yīng)用的降壓式開關(guān)電源原理圖。設(shè)計人員應(yīng)能在此線路圖上區(qū)分出功率電路中元器件和控制信號電路中元器件。如果設(shè)計者將該電源中所有的元器件當(dāng)作數(shù)字電路中的元器件來處理,則問題會相當(dāng)嚴(yán)重。通常首先需要知道電源高頻電流的路徑,并區(qū)分小信號控制電路和功率電路元器件及其走線。
一般來講,電源的功率電路主要包括輸入濾波電容、輸出濾波電容、濾波電感、上下端功率場效應(yīng)管??刂齐娐分饕?PWM 控制芯片、旁路電容、自舉電路、反饋分壓電阻、反饋補(bǔ)償電路。
一個典型降壓式開關(guān)電源原理圖(12V 輸入,3.3V/15A 輸出)
〔電源控制電路(細(xì)線)、功率電路(粗線)〕
電源功率電路 PCB 排版
電源功率器件在 PCB 上正確的放置和走線將決定整個電源工作是否正常。設(shè)計人員首先要對開關(guān)電源功率器件上的電壓和電流的波形有一定的了解。
下面顯示一個降壓式開關(guān)電源功率電路元器件上的電流和電壓波形。
由于從輸入濾波電容(Cin), 上端場效應(yīng)管(S1)和下端場效應(yīng)管(S2)中所流過的電流是帶有高頻率和高峰值的交流電流,所以由 Cin-S1-S2 所形成的環(huán)路面積要盡量減小。同時由 S2,L 和輸出濾波電容(Cout)所組成的環(huán)路面積也要盡量減小。