元件布局與印制電路板布線(xiàn)技術(shù)

　　開(kāi)關(guān)電源的輻射干擾與電流通路中的電流大小、通路的環(huán)路面積、以及電流頻率平方的乘積成正比，即輻射干擾E∞IAf2。運用這一關(guān)系的前提是通路尺寸遠小于頻率的波長(cháng)。

　　上述關(guān)系式表明減小通路面積是減小輻射干擾的關(guān)鍵。就是說(shuō)開(kāi)關(guān)電源的元器件彼此要繁密排列。在初級電路中，要求輸人端電容、晶體管和變壓器彼此靠近，而且布線(xiàn)緊湊；在次級電路中，要求二極管、變壓器和輸出端電容彼此貼近。

　　在設計印制電路板時(shí)，應盡量將相互關(guān)聯(lián)的元器件擺放在一起，以避免因元器件離得太遠而造成印制線(xiàn)過(guò)長(cháng)所帶來(lái)的干擾；再者，將輸人信號和輸出信號盡量放置在引線(xiàn)端口附近，以避免因耦合路徑而產(chǎn)生的干擾。在印制板上，將正、負載流導線(xiàn)分別緊靠布在印制板的兩面，并設法使之保持平行，因為平行緊靠的正、負載流導體所產(chǎn)生的外部磁場(chǎng)是趨向于相互抵消的。實(shí)踐證明，印制板的元器件布置和布線(xiàn)設計對開(kāi)關(guān)電源EMC性能有極大的影響，在高頻開(kāi)關(guān)電源中，由于印制板上既有電平為±5～±15V的小信號控制線(xiàn)，又有高壓電源母線(xiàn)，同時(shí)還有一些高頻功率開(kāi)關(guān)，磁性元件，如何在印制板有限的空間內合理地安排元器件位置，將直接影響到電路中各元器件自身的抗干擾性和電路工作的可靠性。另外，切記兩條印制信號線(xiàn)平行布線(xiàn)。如果平行布線(xiàn)無(wú)法避免，可以通過(guò)以下的方法來(lái)補救：

　?。?）在兩條信號線(xiàn)之間加一條地線(xiàn)，以起屏蔽作用；

　?。?）盡量拉開(kāi)兩條平行信號線(xiàn)之間的距離，以降低兩線(xiàn)之間電磁場(chǎng)的影響；

　?。?）使兩條平行的信號線(xiàn)流過(guò)的電流方向相反。

　　布線(xiàn)之間的電磁耦合是通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)進(jìn)行的，因此在布線(xiàn)時(shí)，應注意對電場(chǎng)與磁場(chǎng)耦合的抑制。對電場(chǎng)的抑制方法如下：

　?。?）盡量增大線(xiàn)間的距離，使電容耦合為最??；

　?。?）采用靜電屏蔽，屏蔽層要接地；

　?。?）降低敏感線(xiàn)路的輸人阻抗。

　　對磁場(chǎng)的抑制方法如下：

　?。?）減小干擾源和敏感電路的環(huán)路面積；

　?。?）增大線(xiàn)問(wèn)的距離，使耦合干擾源與敏感電路之間的互感盡可能??；

　?。?）最好使干擾源與敏感電路呈直佃布線(xiàn)，以便大大降低線(xiàn)路之間的耦合。

　　另外，通過(guò)分析印制導線(xiàn)的特性阻抗，來(lái)選取印制導線(xiàn)的放置方式、長(cháng)度、寬度及布局方式。單根導線(xiàn)的特性阻抗由直流電阻R和自感L組成，印制線(xiàn)J越短，直流電阻R就越??；同時(shí)增加印制線(xiàn)的寬度和厚度也可以降低直流電阻R。印制線(xiàn)長(cháng)度J越短，自感L就越小，而且增加印制線(xiàn)的寬度乙也可以降低自感L。而多根印制線(xiàn)的特性阻抗除了由直流電阻R和自感L組成之外9還有互感M的影響，互感M除了受印制線(xiàn)的長(cháng)度和寬度的影響之外，印制線(xiàn)之間的距離也起著(zhù)重要的作用，增大兩線(xiàn)的間距可以減少互感。針對以上現象，在設計印制電路板時(shí)，應盡量降低電源線(xiàn)和地線(xiàn)的阻抗，因為電源線(xiàn)、地線(xiàn)和其他印制線(xiàn)都有電感，當電源電流變化較大時(shí)，將會(huì )產(chǎn)生較大的壓降，而地線(xiàn)壓降是形成公共阻抗干擾的重要因素，所以應盡量縮短地線(xiàn)，也可以盡量加粗電源線(xiàn)和地線(xiàn)線(xiàn)條。在雙面印制板設計中，除了盡可能地加粗電源線(xiàn)和地線(xiàn)線(xiàn)條之外，還應在地線(xiàn)和電源線(xiàn)之間安裝高頻特性好的去耦電容。