對于開(kāi)關(guān)電源的PCB布局及走線(xiàn)是一個(gè)很重要的環(huán)節，不是說(shuō)原理圖是正確的后續的工作就沒(méi)有了，其實(shí)原理圖設計的完成只能證明電路原理上是正確的，并不能說(shuō)明按照這個(gè)原理圖所設計出的電路板能正常工作，因為PCB合理布局及走線(xiàn)會(huì )很大程度上影響電路的正常工作，例如PCB布局不合理，首先會(huì )表現出來(lái)的就是電路的抗干擾能力差，并且對外輻射能力強。對于走大電流的開(kāi)關(guān)電源而言，PCB布局不合理會(huì )造成電路板發(fā)熱很?chē)乐?。所以說(shuō)PCB布局及走線(xiàn)在開(kāi)關(guān)電源的設計中占據很大一部分。對于走高速信號的PCB板更是如此。對于開(kāi)關(guān)電源的布局走線(xiàn)的規則有很多，大體上可歸結為為大功率元件放在頂層，貼片放在底層；高電壓線(xiàn)以及大電流走線(xiàn)的線(xiàn)寬要達到要求，最好是以敷銅的形式；功率環(huán)路和反饋環(huán)路要小且兩者最好要有一定間距；元件之間要有一定的間隔，元件到PCB邊緣要有一定的間隔；芯片供電引腳上并聯(lián)的電容要盡量靠近芯片電源引腳等等。以下就本次設計的PCB布局走線(xiàn)的一點(diǎn)建議。對于反激變換器而言，有幾個(gè)點(diǎn)在布局布線(xiàn)的時(shí)候需要注意，例如輸入電路部分、變壓器部分、電源芯片部分、反饋環(huán)路部分。對于輸入電路部分而言，輸入濾波器元件要布在一個(gè)區域且元件之間留有一些間隙，走線(xiàn)盡量走較寬的線(xiàn)或者直接走銅箔。變壓器部分是電磁干擾的一個(gè)重要干擾源，盡量讓變壓器靠近整流橋后的儲能電容，同時(shí)走線(xiàn)也盡量寬，從儲能電容到變壓器再到主開(kāi)關(guān)管最后在回到儲能電容這個(gè)回路要小，敏感線(xiàn)路的走線(xiàn)盡量離這個(gè)回路要遠。電源芯片部分的關(guān)注點(diǎn)是芯片的電源引腳要并聯(lián)一個(gè)貼片電容到芯片的地引腳，這個(gè)貼片電容的放置位置要靠近芯片的電源管腳，要是由于某些原因不能靠近放置在芯片管腳，也可以放置在芯片電源管腳的背面。反饋環(huán)路部分的布局布線(xiàn)，主要關(guān)注的還是走線(xiàn)環(huán)路以及與大電流線(xiàn)的間距問(wèn)題。反饋環(huán)路上面走的信號都是重要的信號，這些信號去控制電源管理芯片的輸出PWM波的占空比來(lái)調節輸出的穩定。如果反饋環(huán)路上的信號受到了干擾，那么勢必會(huì )影響輸出的穩定。反饋環(huán)路的走線(xiàn)要遠離與變壓器相連的走線(xiàn)，也要遠離主開(kāi)關(guān)管，要是電路板上還有大電流的走線(xiàn)或者高速信號的走線(xiàn)，反饋信號的走線(xiàn)也要遠離這些走線(xiàn)。反饋環(huán)路的走線(xiàn)大致可以分為T(mén)L431部分的走線(xiàn)以及光耦部分的次級走線(xiàn)，TL431是取出反饋信號，光耦的次級將反饋信號反應到電源管理芯片。其中特別是光耦次級到電源芯片走線(xiàn)的這個(gè)環(huán)路要小。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202405/459158.htm圖1開(kāi)關(guān)電源從市電火線(xiàn)L和零線(xiàn)N進(jìn)來(lái)后，有一個(gè)電流較大的保險管，如圖1所示。這是因為板子上有其他市電交流負載，如交流電機等，當負載電流過(guò)大時(shí)，保護電路。該保險管電流參數需要根據實(shí)際負載功率計算選擇。保險管后有一個(gè)壓敏電阻（如圖2所示），用于抑制浪涌和瞬時(shí)尖峰電壓，當其兩端電壓高于其閾值時(shí)，壓敏電阻值迅速下降，從而流過(guò)大電流，保護后級電路。在壓敏電阻后又有一個(gè)電流較小的保險管（如圖2所示），這才是真正針對板子開(kāi)關(guān)電源的過(guò)流保護，防止電源電流過(guò)大，保護電路。保險管后的NTC電阻（如圖2所示），用于抑制開(kāi)機時(shí)的浪涌電流，因為剛開(kāi)機時(shí)，NTC溫度較低，電阻值很大，抑制電流過(guò)大；當在電流作用下，NTC電阻溫度升高，電阻值下降到很小，不影響正常工作電流。安規X電容(如圖2所示）用于濾除市電的差模干擾，其后的3個(gè)電阻主要用于給X電容放電，以符合安規要求，防止在切斷市電輸入時(shí)，人手觸摸到金屬端子有觸電感。使用多個(gè)電阻的原因是分散承受電壓和功率。共模電感（如圖2所示）用于濾除共模干擾電流。圖2輸入電容EC1在行業(yè)上有個(gè)3uF/W的通用原則，但需要注意的是該功率是輸入功率而非輸出功率，假設輸出功率12W，效率為80%，則輸入功率為15W，則輸入電容至少為45uF，如圖8所示。由于反激電源演變自Buck-Boost，其輸入回路和輸出回路均是電流不連續路徑，因此均要控制回路面積越小越好。輸入電容EC1要靠近電源芯片，如圖3所示。同理，輸出整流二極管和輸出電容也應該靠近變壓器。圖3RCD鉗位電路用于吸收開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)的Vds高壓，防止損壞MOS管（電源芯片）。Layout時(shí)需將電容靠近變壓器，電阻次之，如圖4所示。圖4光耦用于反饋輸出電壓，并進(jìn)行隔離，II型補充設計原理圖參考上述的文章，在此不再贅述。光耦反饋回路的初級GND最好不要和大電流路徑的初級GND共用，以免受到干擾影響導致輸出電壓波動(dòng)，因此采用單獨拉一根GND地線(xiàn)到EC1的公共地，形成單點(diǎn)接地，如圖5所示。圖5并聯(lián)于輸出整流二極管兩側的RC阻容吸收回路，用于抑制二極管在高頻通斷情況下產(chǎn)生的EMI，因為二極管在導通瞬間會(huì )產(chǎn)生電壓尖峰（電場(chǎng)），在關(guān)斷瞬間會(huì )產(chǎn)生電壓尖峰和電流尖峰（磁場(chǎng)）。輸出電容EC2和EC3要注意均流設計，如圖6所示，兩個(gè)電容的電流路徑是基本等長(cháng)的，以避免某個(gè)電容因過(guò)流而提前失效。圖6輸出電壓反饋節點(diǎn)需要從末端電容取出，以提高電壓穩定精度，如圖7所示。
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