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      PCB開關電源設計要點和元器件布局


          在任何開關電源設計中,PCB板的物理設計都是最后一個環節。如果設計方法不當,PCB可能會輻射過多的電磁干擾,造成電源工作不穩定。本文將介紹開關電源PCB設計要點和元器件布局。    一、從原理圖到PCB的設計流程    建立元件參數->輸入原理網表->設計參數設置->手工布局->手工布線->驗證設計->復查->CAM輸出。    二、參數設置    相鄰導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,間距也應盡量寬些。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地加大,對高、低電平懸殊的信號線應盡可能地短且加大間距,一般情況下將走線間距設為8mil。焊盤內孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm,這樣可以避免加工時導致焊盤缺損。當與焊盤連接的走線較細時,要將焊盤與走線之間的連接設計成水滴狀,這樣的好處是焊盤不容易起皮,而是走線與焊盤不易斷開。    三、元器件布局    實踐證明,即使電路原理圖設計正確,印制電路板設計不當,也會對電子設備的可靠性產生不利影響。例如,如果印制板兩條細平行線靠得很近,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,會使產品的性能下降,因此,在設計印制電路板的時候,應注意采用正確的方法。每一個開關電源都有四個電流回路:    (1)電源開關交流回路 (2)輸出整流交流回路    (3)輸入信號源電流回路    (4)輸出負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    建立開關電源布局的最好方法與其電氣設計相似,最佳設計流程如下:    1.放置變壓器    2.設計開關電源電流回路    3.設計輸出整流器電流回路    4.連接到交流電源電路的控制電路    設計輸入電流源回路和輸入濾波器設計輸出負載回路和輸出濾波器根據電路的功能單元,對電路的全部元器件進行布局時,要符合以下原則:    (1)首先要考慮PCB尺寸大小。PCB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。    (2)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。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB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。    (4)在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數。一般電路應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。    (5)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,把有連線關系的器件放在一起。    (7)盡可能地減小環路面積,以抑制開關電源的輻射干擾。


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