开关电源布线要素
开关电源PCB排版基本要点

开关电源PCB排版基本要点1. PCB设计概述PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子设备中一个重要的组成部分。
开关电源PCB的设计是为了实现电源电路的稳定和高效工作。
在设计PCB排版时,需要考虑各个元器件的布局和连线,以确保电路的性能和可靠性。
2. PCB尺寸和层数在进行开关电源PCB排版时,需要确定PCB的尺寸和层数。
PCB 的尺寸应根据电源模块和外部连接器的大小来确定,以确保元器件能够合理布局,并与其他电路板相连接。
而层数则取决于所需电路的复杂程度和PCB的可用空间。
通常,开关电源PCB可以采用2层或4层结构。
3. 元器件布局在进行元器件布局时,需要根据电路原理图的要求,将不同的元器件放置在合适的位置。
一般来说,输入和输出滤波电容应尽量靠近电源模块,以最大程度地减小电源线的电感影响。
开关元件和控制芯片应尽量靠近主要电源电路,以减小开关电压和控制信号的传输损耗。
同时,还要考虑元器件之间的间距和连线的方向,以便于布线和维修。
4. 连接线和走线规划在进行PCB排版时,合理的连接线和走线规划是非常重要的。
首先,要确保电源线和信号线之间有足够的间距,以减小互相的干扰。
其次,需要避免信号线和高电压线路的交叉,以避免干扰和短路的风险。
另外,要尽量缩短连接线的长度,以减小信号传输的延迟和损耗。
最后,要合理设置地线和电源线的走向,并确保它们之间的连通性,以避免地回路干扰和功率线路的损耗。
5. 确保供电和散热性能在进行开关电源PCB排版时,供电和散热性能是需要重点考虑的因素。
为了保证供电性能,应尽量减少电源线的电阻和电感,以提高功率传输效率。
此外,还要合理选择电源线的截面积和排线宽度,以满足电流要求。
对于散热性能,则需要合理设置散热器的位置和尺寸,以确保电源模块和其他高功率器件的稳定工作温度。
6. PCB层间布线和注释为了方便布线和维修,需要在PCB上添加层间布线和注释。
层间布线可以通过添加跳线、蓝线或插针来实现,以简化复杂电路的布线。
开关电源PCB设计流程及布线技巧

开关电源PCB设计流程及布线技巧在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析:一、从原理图到PCB的设计流程建立元件参数-》输入原理网表-》设计参数设置-》手工布局-》手工布线-》验证设计-》复查-》cam输出。
二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。
最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。
焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。
当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。
如图:三、元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。
例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。
每一个开关电源都有四个电流回路:(1)电源开关交流回路(2)输出整流交流回路(3)输入信号源电流回路(4)输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。
所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。
电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流,这些电流中谐波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为50ns。
开关电源的PCB布局布线设计

开关电源的PCB布局布线设计开关电源(SMPS,Switched-Mode Power Supply)是一种非常高效的电源变换器,其理论值更是接近100%,种类繁多。
按拓扑结构分,有Boost、Buck、Boost-Buck、Charge-pump等;按开关控制方式分,有PWM、PFM;按开关管类别分,有BJT、FET、IGBT等。
本次讨论以数据卡电源管理常用的PWM控制Buck、Boost型为主。
开关电源的主要部件包括:输入源、开关管、储能电感、控制电路、二极管、负载和输出电容。
目前绝大部分半导体厂商会将开关管、控制电路、二极管集成到一颗CMOS/Bipolar 工艺的电源管理IC中,极大简化了外部电路。
其中储能电感作为开关电源的一个关键器件,对电源性能的好坏有重要作用,同时也是产品设计工程师重点关注和调试的对象。
随着像手机、PMP、数据卡为代表的消费类电子设备的尺寸正朝着轻、薄、小巧、时尚的趋势发展,而这正与产品性能越强所要的更大容量、更大尺寸的电感和电容矛盾。
因此,如何在保证产品性能的前提下,减小开关电源电感的尺寸(所占据的PCB面积和高度)是本文要讨论的一个重要命题,设计者将不得不在电路性能和电感参数间进行折中(Tradeoff)。
任何事物都具有两面性,开关电源也不例外。
坏的PCB布局布线设计不但会降低开关电源的性能,更会强化EMC、EMI、地弹(grounding)等。
在对开关电源进行布局布线时应注意的问题和遵循的原则也是本文要讨论的另一重要命题。
一、开关电源占空比D、电感值L、效率η公式推导Buck型和Boost型开关电源具有不同的拓扑结构,本文将使用如图1-1、1-2所示的电路参考模型:参考电路模型默认电感的DCR(Direct Constant Resistance)为零。
Buck/Boost型开关电源,伴随开关管的开和关,储能电感的电流波形如图1-3所示:。
开关电源的PCB布线设计要点

开关电源的PCB布线设计要点1. 引言开关电源是广泛应用于各种电子设备中的一种电源类型,通过开关器件的开关操作实现输入电压到输出电压的变换。
在开关电源的设计过程中,PCB布线的合理设计非常重要,它直接影响着开关电源的性能和可靠性。
本文将介绍开关电源的PCB布线设计要点,帮助设计工程师充分了解开关电源布线设计的关键问题和技巧。
2. PCB布线设计概述PCB布线设计是指将电路连接到PCB上的过程。
开关电源的PCB 布线设计需要考虑以下几个方面:•信号完整性:保证信号传输的稳定性和准确性;•电磁兼容性:减少电磁干扰和提高抗干扰能力;•散热性能:确保开关电源的散热效果良好;•电流回流:合理安排电流回流路径,避免电流集中引起压降过大;•电源分布:优化电源分布,确保各部分电源供应稳定。
下面将从这几个方面详细说明开关电源的PCB布线设计要点。
3. 信号完整性在开关电源的PCB布线设计中,要注意以下几个方面以保证信号完整性:3.1 传输线长度和走向对于高速信号线,应尽量缩短传输线的长度,减少信号的传输延迟和功率损耗。
此外,还需要注意布线时信号线的走向,尽量避免信号线与干扰源的相交和平行布线。
3.2 地线和电源线布局合理布置地线和电源线可以有效降低地回路的电流噪声和电源噪声。
地线和电源线尽量平行布置,并使用大面积的跳线或地线分布可减少回流电流的影响。
3.3 地孔和绕线对于高频信号,应在信号线的连接位置加入地孔,以提高信号的接地效果。
对于较长的信号线,可采用绕线的方式来缩短信号路径,减小信号传输时延。
4. 电磁兼容性开关电源的PCB布线设计要考虑电磁兼容性,以减少电磁辐射和提高抗干扰能力。
4.1 地平面和分割在PCB布线设计中,应尽量保持完整的地平面,减少地回路的面积。
若需要隔离地面,可采用分割地面的方式,以提高电磁屏蔽的效果。
4.2 信号线走向和布线为降低电磁辐射和提高抗干扰能力,信号线尽量与干扰源的走向垂直布线。
开关电源印制板布线布局基本原则

电源地和 控制地 , 也称之为功率地和信号地 。 功率地作为大 电
流 回路 的共同电位参 考点, 在 电路中起着非常 重要 的作用, 在
2 印制板设计合理 的重要性
在设计 开关电源 印制板 时, 为了考虑质 量好、 造价低廉 , 首
设计 印制板 时, 布线要足够宽 , 必要 时, 要 覆铜 散热。 一般情况 下, 我们在 印制板布线设计时, 会将功率地和信号地特意分开,
单点接地 , 即大 电流的开关功率地 要与小电流 的控制信号地分 别汇流后再接地 。
先考虑的是P C B 的尺寸 大小。 P c B 尺寸过大时, 布线增长, 阻抗 增 大, 抗噪能力下降, 成本也随之增加; 但P c B 尺寸过小, 则需要考
虑散热问题 , 和邻近元器件 的干扰, 除此之外, 开关电源工作过
程 中的高频率也使其 电磁 干扰 问题存在 , 所 以其 电磁兼容性,
是不 可忽略 的重 要考虑 内容。印制板布线布局 设计 是影响开关 电源性能的重要因素之一。
( 4 ) 其他问题 。 I c 的滤 波电容要就近放 置在I C 的V C C 与G N D 之
间; 次 级整流后第一级滤波 电容并联 放 置时, 两颗 电容 的引线 阻抗 尽可能保持一致 , 这 样就 能保证两颗 电容平均分担纹波 电
4 小结
印制板的布线布局设计直接关系着其 电源模 块的电磁兼容 性和 输出效率, 决定着开关 电源 的性 能指标, 在 实际生产 中应 严格 按照其 布线 布局 的基本原则 , 同时, 还要在 工作 中不断积 累相关经验 , 并做 出改进 , 做 到元器件 摆放合 理、 互相之 间影 响最 小, 线 路布局合 适 , 才能保证做 出符 合标准 的高性能开 关
开关电源的PCB布线要求

开关电源的PCB布线要求开关电源是一种常见的电源之一。
在集成电路的建设中,PCB布线设计是非常重要的,因为合理的PCB布线设计可以大大提高电路的稳定性和可靠性。
特别是在开关电源中,良好的PCB布线设计可以保证电源的性能表现。
因此,本文将介绍开关电源的PCB布线要求。
1. 开关电源PCB布线的基本原则布线设计应遵循以下原则:最短距离布线、线路走向自然、防止串信和互相干扰、保证信号传输质量、减少交叉、噪声与干扰。
开关电源的PCB布线应遵循其工作原理和特征。
因此,布线应考虑以下几个方面:(1)控制单元和功率单元之间的布线开关电源中,控制单元和功率单元之间的布线最好采用双面铜箔。
两面分别贴附于不同的电路板侧面,通过足够的接地区域将控制单元与功率单元连接起来。
此外,控制单元和功率单元之间的布线应避免走近其他信号线,以减少干扰和噪声。
(2)开关管的布局在开关电源的设计中,布置开关管时,应考虑其焊盘的布局,避免电容器等元器件太近,导致开关管与其他元器件之间出现串扰和互相干扰的情况。
同时,开关管布线的电感应该保持足够小,以减少噪声的产生。
(3)输入输出滤波在开关电源中,输入和输出滤波电容应布置在尽可能近的地方,以便缩短电流路径,减小共模噪声,提高抗干扰性。
2. 开关电源PCB布线的具体实现(1)输出过滤电路的布置在开关电源中,输出过滤电容(Cout)、输出电感(LOut)和输出短路电菩(Rout)等元件构成的过滤电路主要是为了抵抗输出端的高频噪声,因此应尽可能在开关管的输出端背面布置上述元件,并较短距离地接线连接一起。
为进一步减小信号在跑动过程中的干扰,如条件允许可以考虑在输出位置借助Lcl滤波来过滤掉高频扰动。
(2)高频降噪电阻的布置在高频降噪电阻(RF)的布置中,为了规避开关管;管贞周围存在的两对互相耦合的集成电路阻抗,对RF电阻的参考铺方式有两种形式,具体布置如下。
(3)控制电路的布置控制电路包括开关电源脉宽调制芯片、反馈电路、保险丝、脉冲变压器等基本单元,其布置和连线应符合以下要求:a. 脉宽调制控制芯片应该在布局与连接两方面得到考虑,控制芯片两侧的布局以及自身内部元器件布局一定要工整、规整、紧凑,以避免噪声的干扰和影响;b. 比较器反馈电路应布置在控制芯片上,以尽可能减少反馈信号跑动的距离和串扰的影响;c. 连接在主电路和控制电路间的脉冲变压器电路应该收紧磁感线,保证高频信号附着到比较器变化的上升沿或下降沿。
开关电源如何布线

开关电源如何布线首先从开关电源的设计及生产工艺开始描述吧,先说说印制板的设计。
开关电源工作在高频率,高脉冲状态,属于模拟电路中的一个比较特殊种类。
布板时须遵循高频电路布线原则。
1、布局:脉冲电压连线尽可能短,其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管连接线。
脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。
输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源输入端,输入线应避免与其他电路平行,应避开。
Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。
共摸电感应与变压器保持一定距离,以避免磁偶合。
如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽,以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。
输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,可影响电源输出纹波指标,两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。
发热器件要和电解电容保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口。
控制部分要注意:高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路,在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路,特别是电流控制型电路,处理不好易出现一些想不到的意外,其中有一些技巧,现以3843电路举例见图(1)图一效果要好于图二,图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺,由于干扰限流点比设计值偏低,图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路,开关管驱动电阻要靠近开关管,可提高开关管工作可靠性,这和功率 MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。
下面谈一谈印制板布线的一些原则。
线间距:随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高,一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题,完全能够满足大多数应用场合。
考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺,一般双面板最小线间距设为0.3mm,单面板最小线间距设为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,最小间距设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象。
开关电源PCB布局指南

开关电源PCB布局指南开关电源是一种常见的电源供应器件,可将输入电压转换为所需的输出电压,广泛应用于各种电子设备中。
为了确保开关电源的正常运行和安全性,合理的PCB布局设计是非常重要的。
下面是一些开关电源PCB布局的指南。
1.分离高频和低频部分开关电源由高频和低频电路组成,应将它们分离开来以避免互相干扰。
将高频部分放在一块区域,并采取适当的隔离措施,例如增加地平面间距和降噪电容。
2.确保良好的地面平面地面平面是开关电源PCB布局的关键之一、地面平面应尽可能大,并尽量避免断裂和断层,以提供稳定的地面引用。
在地面平面上加入一些分隔岛来隔离高频和低频部分。
3.确保短而粗的电流路径为了减少损耗和EMI干扰,应尽量缩短电流路径。
合理优化布局,使输入和输出的电流路径尽量短。
同时,应采用足够宽的供电和接地线,以降低电阻和电感。
4.高频组件的布局高频组件包括开关管、变压器和滤波电容器等。
这些组件之间应尽量缩短距离,以降低电感和串扰。
变压器应放置在开关管附近,并与开关管垂直放置,以减少磁耦合和电感。
5.散热片和散热孔的布局开关电源的工作过程中会产生较大的热量,因此必须确保良好的散热能力。
散热片应尽量与功率器件接触紧密,并通过散热孔将热量导出。
散热片和散热孔的布局要合理,以确保均匀散热和良好的风流。
6.调试界面和滤波器为了便于调试和测量,应在PCB上设置相应的调试接口。
此外,为了减少EMI干扰,应在输入和输出端口附近添加合适的滤波器,以滤除高频噪声。
7.引脚位置和距离组件的引脚位置和距离对于开关电源的性能和可靠性至关重要。
引脚之间应尽量保持足够的距离,以避免串扰和短路。
同时,引脚的布局也应考虑到易于焊接和布线的因素。
8.信号和功率的分离为了避免信号和功率互相干扰,应尽量将它们分离开来。
信号线和电源线应尽量平行布置,但不要交叉或靠得太近。
此外,还可以在它们之间添加隔离层或屏蔽层,并使用差分传输线来减少干扰。
以上是关于开关电源PCB布局的一些指南。
开关电源的PCB布线设计要点

开关电源的PCB布线设计要点开关电源(Switching Power Supply)是现代电子设备中常用的一种电源。
它由高频变压器、开关管等元器件组成,通过将交流变成直流供电,来满足各种类型的电子设备对于特定电压和电流的要求。
在进行开关电源的设计时,PCB布线设计是至关重要的步骤之一,因为合理的布线可以有效地提高电子设备的性能以及稳定性,而糟糕的布线则会导致电子设备出现故障,甚至引起火灾等危险。
因此,在这篇文章中,我们将介绍开关电源的PCB布线设计要点,以便各位设计者在开发开关电源时避免常见的错误。
1. 电源引脚设计开关电源的输入是交流电,输出是直流电,因此,电源引脚的布局是很重要的。
在设计过程中,应该将输入端和输出端的引脚分离,并尽量使用短导线连接。
此外,输入端和输出端应该放在PCB板的两侧,以降低电磁干扰,同时应该在PCB板上标注输入和输出端口。
2.电源地设计:电源地是开关电源工作的关键部分。
将电源地独立出来,并保持与电源输入端和输出端相互分离。
在电源输出端引出的输出电容器的一端应该与电源地衔接,大电容器的负极(-)和电源的负极也应该与电源地衔接。
电源地应该选用大面积的铜箔,并连续布置在整个PCB板上,尽可能缩短接地路径,从而降低线路电阻。
3. PCB板布局设计开关电源有许多元器件,包括变压器、电感、电容等。
在进行PCB布局设计时,应该按照元器件进行分区,避免相互影响和产生电磁干扰。
应用大功率的电容器时要突出考虑均布在PCB两侧,将热量均衡分散,以免电容器高温跑错。
4. PCB布线设计:在进行PCB布线时,应采用短距离连接器设计。
在进行布线之前,应先将元件在PCB上布局好,然后尽可能地使用短距离连接,控制最大的电路平面面积,避免布线太长,从而导致电磁干扰。
特别是对于高频开关管,应该采用短、宽的PCB线路进行布线,以降低线路电阻和电感。
5. 保护电路设计:开关电源自带保护电路,同时在PCB 布线设计中还应该添加相应的保护电路,以确保开关电源在出现异常情况时不会对其他电路进行伤害。
开关电源PCBLAY原则

开关电源PCB_LAYOUT原则1.0目的:规范PCB的设计思路,保证和提高PCB的设计质量。
2.0适用范围:适用于PCB Layout.3.0具体内容:(1) A:Layout 部分…………………………………………………………2-19(2) B:工艺处理部分………………………………………………………20-23(3) C:检查部分……………………………………………………………24-25(4) D:安规作业部分………………………………………………………26-322、滤波电容尽量贴近开关管或整流二极管如上图二,C1尽量靠近Q1,C3靠近D1等3、脉冲电流流过的区域远离输入、输出端子,使噪声源和输入、输出口分离,如A105。
图三图三:MOS管、变压器离入口太近,EMI传导通不过。
图四图四:MOS管、变压器远离入口,EMI传导能通过。
4、控制回路与功率回路分开,采用单点接地方式,如图五。
图五1、3842、3843、2843、2842IC 周围的元件接地接至IC 的地脚 (第5脚);再从第5脚引出至大 电容地线。
2、光耦第3脚地接到IC 的第2 脚,第2脚接至IC 的5脚上。
图六5、必要时可以将输出滤波电感安置在地回路上。
6、用多只ESR 低的电容并联滤波。
7、用铜箔进行低感、低阻配线,相邻之间不应有过长的平行线,走线尽量避免平行、交叉用垂直方式,线宽不要突变,走线不要突然拐角(即:≤直角)。
B 、抗干扰要求1、尽可能缩短高频元器件之间连线,设法减少它们的分布参数和相互间电磁干扰,易受干扰的元器件不能和强干扰器件相互挨得太近,输入输出元件尽量远离。
2、某些元器件或导线之间可能有较高电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。
对于(14)信号线不能从变压器、散热片、MOS 管脚中穿过。
(15)如输出是叠加的,差模电感前电容接前端地,差模电感后电容接输出地。
(16)高频脉冲电流流径的区域A .尽量缩小由高频脉冲电流包围的面积 上图所标示的5个环路包围的面积尽量小。
开关电源的PCB布线要求

开关电源的PCB布线设计开关电源PCB排版是开发电源产品中的一个重要过程。
许多情况下,一个在纸上设计得非常完美的电源可能在初次调试时无法正常工作,原因是该电源的PCB排版存在着许多问题.0、引言为了适应电子产品飞快的更新换代节奏,产品设计工程师更倾向于选择在市场上很容易采购到的AC/DC适配器,并把多组直流电源直接安装在系统的线路板上。
由于开关电源产生的电磁干扰会影响到其电子产品的正常工作,正确的电源PCB排版就变得非常重要。
开关电源PCB排版与数字电路PCB排版完全不一样。
在数字电路排版中,许多数字芯片可以通过PCB软件来自动排列,且芯片之间的连接线可以通过PCB软件来自动连接。
用自动排版方式排出的开关电源肯定无法正常工作。
所以,没计人员需要对开关电源PCB排版基本规则和开关电源工作原理有一定的了解。
1、开关电源PCB排版基本要点1.1电容高频滤波特性图1是电容器基本结构和高频等效模型。
电容的基本公式是式(1)显示,减小电容器极板之间的距离(d)和增加极板的截面积(A)将增加电容器的电容量。
电容通常存在等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)二个寄生参数。
图2是电容器在不同工作频率下的阻抗(Zc)。
一个电容器的谐振频率(fo)可以从它自身电容量(C)和等效串联电感量(LESL)得到,即当一个电容器工作频率在fo以下时,其阻抗随频率的上升而减小,即当电容器工作频率在fo以上时,其阻抗会随频率的上升而增加,即当电容器工作频率接近fo时,电容阻抗就等于它的等效串联电阻(RESR)。
电解电容器一般都有很大的电容量和很大的等效串联电感。
由于它的谐振频率很低,所以只能使用在低频滤波上。
钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感,因而它的谐振频率会高于电解电容器,并能使用在中高频滤波上。
瓷片电容器电容量和等效串联电感一般都很小,因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器,所以能使用在高频滤波和旁路电路上。
开关电源布线规则

开关电源布线规则引言开关电源发展至今,外围电路已经相当简洁,特别是DC-DC电源系统,通常仅由芯片、电感、肖特基、电容、电阻等几个器件构成,呈现出一副简单易用的样子。
但是很多工程师在实际应用时或多或少吃过亏,明明按照原厂提供的电路去制作产品,却会出现各种各样的问题,如系统不能正常带载大电流、电感有噪声、输出电压不稳或波纹过大、产品已经量产但在运行一段时间后出现不良。
通常情况下,以上不良现象均是由于前期在绘制PCB板时,没有按照开关电源布线规则来执行造成。
当设计产品时,风险最低且最优的办法是直接将DEMO板上的电路走线直接拷贝到自己的产品中,但现实操作中由于种种原因这种做法不可行,需要工程师重新摆放元器件位置,重新进行布线。
下面以“图1.XL4201典型电路”为例,简单介绍开关电源布线步骤。
图1.XL4201典型电路步骤1:输入端电容与肖特基摆放对于开关电源来说,输入端通常采用电解电容与陶瓷电容组合使用(主要是经济实惠),电容具有储能与滤波作用,电解电容给芯片提供瞬态电流,确保输入端电压不出现较大波动,陶瓷电容用来滤除输入端高频毛刺电压,给芯片内部逻辑电路提供纯净电源。
因此在布局过程中,摆放好IC的位置后,就应该确定陶瓷电容的位置,使陶瓷电容靠近芯片的VIN与GND引脚;并且注意避免通过过孔进行连接,因为过孔会产生寄生电感,严重影响陶瓷电容滤波效果。
对于降压电源来说,输入端电流为不连续电流,根据公式V=L*didt可知,变化的电流会在寄生电感上产生毛刺电压,若处理不好,此毛刺电压会影响系统稳定性,并导致IC失效。
在使用条件不变的情况下,di/dt基本不会变化,只好通过降低开关电流回路上的寄生电感来降低此毛刺电压。
要降低寄生电感,就要降低电流回路长度,缩短开关电流回路长度的方法是,将输入端电解电容靠近芯片的VIN和肖特基的阳极,芯片的SW引脚靠近肖特基的阴极,如“图2”所示。
这样最大限度的降低其寄生电感,减少毛刺电压,提高系统稳定性,并可以降低辐射EMI。
开关电源pcb布线规则和技巧

开关电源pcb布线规则和技巧开关电源pcb布线规则和技巧开关电源是一种常用的电源类型,其使用广泛,如计算机、通信设备、家用电器等。
在设计开关电源时,合理的pcb布线是至关重要的。
下面介绍一些开关电源pcb布线的规则和技巧。
1. 保持信号传输路径短在布线时,应尽量缩短信号传输路径,减少信号传输过程中的干扰和损耗。
同时,在同一层内布置输入输出端口,并采用直接相连的方式进行连接。
2. 分离高频和低频信号开关电源中存在高频和低频信号,这些信号在传输过程中可能会产生互相干扰。
因此,在布线时应将高频和低频信号分离,并采用不同的层次进行布置。
3. 采用地平面地平面是一种有效减少干扰的方法。
在开关电源pcb设计中,应采用地平面,并将其与各个模块之间进行连接。
4. 避免回流现象回流现象是指当高速电流通过一个导体时,在导体两端产生感应电压并形成反向流动现象。
这种现象会导致噪声和干扰等问题。
为避免回流现象,在布线时应尽量避免导体走直线,而采用缓慢弯曲的方式进行布置。
5. 保持信号对称性在布线时,应保持信号对称性,即将输入和输出端口放置在同一侧,并采用相同的长度和宽度进行连接。
这样可以有效减少信号传输过程中的干扰和损耗。
6. 降低电感电感是一种常见的干扰源,会对开关电源的性能产生影响。
因此,在布线时应尽量降低电感,并采用短而宽的导体进行连接。
7. 避免共模干扰共模干扰是指两个信号共同受到噪声或干扰。
为避免共模干扰,在布线时应将各个信号分离,并采用不同的层次进行连接。
8. 保持距离在布线时,应保持各个元件之间的距离,以避免互相干扰。
同时,在不同层次之间也应保持一定距离,并采用合适的连接方式进行连接。
以上就是开关电源pcb布线规则和技巧的介绍。
合理的pcb布线可以有效提升开关电源的性能和稳定性,同时也可以减少噪声和干扰等问题。
因此,在设计开关电源时应重视pcb布线的规划和设计。
开关电源布线安规要求

布线基本原则安全要求:1.安规要求安全距离:a.两线式:一次侧、二次侧安全距离:5.5mm min.(为防误差,预留6mm);加1.0mm破沟则4.5mm min.(为防误差,预留5mm)b.三线式:一次侧、二次侧安全距离:5.5mm min.(为防误差,预留6mm);加1.0mm破沟则4.5mm min.(为防误差,预留5mm)一次侧、FG安全距离:3.0mm min.(必须确定为FG,否则仍然要预留6mm;加1.0mm破沟则5mm)c.ACL、ACN安全距离:2.5mm min.(加1.0mm破沟则1.5mm min.)d.一次侧高压安全距离:1.5mm min.e.保险丝两端铜箔安全距离:2.5mm min.(加1.0mm破沟则1.5mm min.)2.PWB制作,布线最小距离:a.铜箔与铜箔:0.5mm min.b.铜箔与焊点:0.75mm min.c.焊点与焊点:1.0mm min.d.铜箔与板边:0.25mm min.e.孔边与孔边:1.0mm min.f.孔边与板边:1.0mm min.3.PWB制作,布线最小铜箔宽度:a.2oz:0.5mm min.;1oz:0.3mm min.b.电流承受力:1A/1.0mm min.(加锡则可减少为0.5mm min.)电气要求:1.一次侧电流路径:电路顺序;快捷方式(越短越佳)。
2.二次侧电流路径:电路顺序;快捷方式(越短越佳)。
3.CY1布线位置:一次侧接近大电容负端;二次侧接近变压器地端。
4.回授点布线位置:正回授端及负回授端接近输出端。
5.符合雷击测试要求:a.符合L-N 1KV;L(N)-FG 2KV(V 1.2/50uS、I 8/20uS):加07D471 Varistorb.符合L-N 6KV(500A):加07D471 Varistor、LF1加尖端放电、CY1加尖端放电c.符合L-N 6KV(3000A):加07D471 Varistor于Fuse前、LF1加尖端放电再并联雷击管(300V)*2 、CY1加尖端放电美观要求:1.转弯角度要求45度角。
开关电源适配器的PCB布局布线要求

开关电源适配器的PCB布局布线要求串音是开关电源适配器和很多电子设备发生的一种干扰信号,它常常发生在开关电源的PCB中布线及电线、电缆间的导线互容互感里面,是PCB印制电路板中存在的最难克服的问题。
在解决电源适配器EMI问题时,首先应知道是传导干扰、辐射干扰还是串音干扰。
若开关电源PCB的一条带状线载有控制和逻辑电平,另一条带状线载有低电平信号,在平行布线长度超过10厘米时,将会产生串音干扰。
如果长长的电缆载有串行或并行的高速运行数字信号或控制信号,将会出现串音干扰,这是因为电线和电缆之间存在电场(互容)、磁场(互感)的作用。
带状线是什么?带状线就是出现干扰、发生串音的频率,是由电场、磁场耦合产生的。
开关电源PCB的带状线、电缆线中的导体靠近平行电线时,串音就会产生。
首先确定电场耦合(互容)和磁场耦合(互感)中哪种耦合最主要的,应该由电路阻抗、工作频率和磁场强度来决定。
这个方法很简单:当电源适配器和接收器的阻抗(单位是欧姆)的乘积大于1000时,主要是电场耦合;电源适配器和接收器的阻抗的乘积在300~1000之间时,磁场耦合和电场耦合都有可能是主要耦合,这时取决于电路间的配置和频率。
然而,这个方法并不适用于所有的情况,如在地板上PCB带状线之间的串音,因为这时PCB带状线的特性阻抗、负载阻抗及电源阻抗可能为正常标准状态,串音很可能是以电场耦合(互容)为主。
如果这时接收器采用屏蔽电缆并在屏蔽层的两端接地,则磁场耦合是主要的。
低频时,呈现较低的电路阻抗,电场耦合是主要的。
只有找到耦合的对象,抑制产生耦合的通道,才能使耦合的能量衰减或耗散。
PCB的电磁辐射跟其他电气设备一样,也有差模辐射和共模辐射两种基本类型。
差模辐射的特点取决于闭合回路的电流特性;共模辐射是由对地干扰噪声电压引起的。
PCB并不是单根线而是多根线,它们的电流不相等,所以不能简单地考虑只是差模辐射的作用,必须考虑所有电流的作用。
由于差模电流是相减的,共模辐射电流是相加的,所以分析辐射时,即使共模电流比差模电流小很多,也会产生一定程度的电场辐射。
【三圈两地】开关电源PCB布板要领

三圈两地,开关电源PCB布板要领Ref bbs.21dianyuan./thread-174480-1-1.html【作者nc965】有人说关电源的布板反正很麻烦,我同意,因为它是开关电源,不是其他题目是讲“要领”,因此不讲细节,也不是教材,与教材或者他人的理解相左、我也不做过多解释有人说否!细节很重要,决定成败,我说,要领最重要,基本的东西最重要,关键的地方没整对,大方向都错了,谈何细节?因此只捡最重要的讲,其余的自己去琢磨了。
要领就6个字:布局,地线,间距。
其实前4各字基本上是一层意思,后两个字是另外一层意思,这些是要领,其余的都是细节了。
优化图示第一的好与不好,是电容及电感的位置不一样,“C-L-C” π型滤波器不好好(大电流开窗)第二背面的好与不好,就是回路有分割与没分割的区别!不好好(电感后电容开口)第一图的π型滤波器的电容在电感之后,第二图的电容管脚铜皮开缺口(保证电流尽量通过电感上方的电容?)。
滤波效果差异其实在图中已经标注出来了的;【nc965】仔细看图,没有说输入输出电流流过电容,正因为输入输出是直流,不能流过电容,那么高频开关电路的高频脉冲交流就只能走电容了,因此电容上的脉冲电流特别大。
恩,这个图例子举的不错,一要遵循电流的流向,二要出线尽量从电容的根部出来。
输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,可影响电源输出纹波指标,两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。
发热器件要和电解电容保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口其他讨论是不是太宽了也容易被干扰到,最近做一个案子,把IC地线加粗后低压高温烧机时会出现工作不正常。
比如说有些动点(电感与开关管之间)就不宜布的过大【lclbf】看看我画的这个板子,怎么优化?自己感觉IT回来面积太大,有没有想到其他好的方法,还有接地和其他回路有没有问题。
浅淡开关电源的布局布线

浅淡开关电源的布局布线
电源稳压器分为:线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器具有承受过载和短路的能力差,效率低,发热大(有时需要散热片)等的缺点。
开关电源的调整管工作在开关状态,功率损耗小,效率高等优点,目前的电子设备大都使用开关电源。
以常见的buck 开关电源为例:在布局布线中要重点考虑下图中的粗线部分。
以下是在开关电源布局布线中需要注意的地方:
1:优先放置钳位二极管和输入电容。
如果空间有限的话,优先放置Cbypass,Cin可以放的远些。
钳位二极管和输入电容与调整器放在同一面。
2:反馈线要从输出端电容处接过来,电阻分压器要放在调整器端。
走线尽量短,避开噪声源,如电感和二极管。
3:确认好以上关键元件后,其余按照电路原理图布局,尽量缩短元件间的连线。
减小输入输出环路。
滤波电容按照先大后小的原则摆
放。
4:模拟地通过单点连接。
5:电源输入端和输出端,根据电流的大小,可通过eda365上的工具算出线宽和过孔数量,以符合电流和散热的需求。
至少要2个过孔以减少寄生电感。
6:SW与稳压二极管之间有高频电流,为了减少寄生电感,走线要短和宽。
优先考虑短。
7:如热量较大,需加散热过孔。
一般都会有散热盘,采用小孔径的过孔,1-1.2mm的间距。
8:电源的位置一般靠近接口放置,对于输出电压较小电流较大的电源需靠近负载。
实例:。
开关电源安装方案

开关电源安装方案开关电源是一种常见的电源设备,广泛应用于各种电子设备中。
为了确保开关电源的正常工作和使用安全,正确的安装方案非常重要。
本文将介绍一种典型的开关电源安装方案,并提供一些建议和注意事项。
1. 安装位置选择在选择开关电源的安装位置时,应考虑以下几个方面:1.1 避免潮湿环境:开关电源不宜安装在潮湿的地方,以免影响其性能和寿命。
1.2 散热环境:开关电源在工作过程中会产生热量,因此需要选择通风良好的位置,有利于散热。
1.3 靠近负载:开关电源应尽量靠近负载设备,以减少输电线路的损耗和噪声干扰。
2. 安装方法根据开关电源的特点和要求,一般采用以下安装方法:2.1 固定安装:使用螺丝或其他固定装置将开关电源牢固安装在地面、墙壁或设备机壳上,确保其固定可靠。
2.2 悬挂安装:当无法进行固定安装时,可以使用悬挂装置将开关电源悬挂在合适的位置,但要保证其稳定性和安全性。
2.3 导轨安装:一些开关电源具有导轨安装接口,可以方便地安装在标准导轨上,方便维护和更换。
3. 连接与布线开关电源的连接与布线也是安装的重要环节,需要注意以下几点:3.1 电源输入:将交流电源连接到开关电源的输入端,确保电压和频率与开关电源的额定要求相匹配,别忘了接地线的连接。
3.2 电源输出:将开关电源的输出端与负载设备相连接,确保接触良好、紧固可靠,避免因松动导致设备异常。
3.3 布线规划:布线应尽量短、整齐,并与其他电源线路分开布置,以减少相互干扰和故障风险。
4. 安全措施为了确保开关电源的使用安全,需要注意以下几个方面:4.1 绝缘保护:确保开关电源与外壳以及其他导电元件之间有足够的绝缘,避免触电和漏电事故。
4.2 过载保护:在负载设备接入开关电源时,可以适当配置过载保护装置,以防止负载过大导致开关电源损坏。
4.3 温度控制:开关电源在工作过程中会产生一定的热量,应根据使用情况选择合适的散热装置和温度控制措施,以确保安全运行。
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C O R E
Y-Cap Stirs current into Source to avoid leakage into GND
7
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Common-Mode Noise Reduction)
11
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Primary and Snubber Loops)
Large drain copper area
`
Incorrect
12 Confidential and Proprietary Copyright 2007
5
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Common-Mode Noise Reduction)
Shield the drain with copper planes and connect to to source to reduce the drain coupling to GND
23MHz ringing
Output rectifier voltage
Drain voltage
19
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EMI and PCB Layout Tips (Output Diode Snubber)
No ringing
EMI and PCB Layout Tips (Y-Cap Connection and Bypass Capacitor)
Add 10 nF cap to reduce loop further
Before
After
Connect Y cap directly to transformer pin
Noise Current will bypass the filter components
`
`
Incorrect
Correct
17
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Capacitor Traces)
EMI and PCB Layout Tips (Flyback Power Supply Topology)
● Key EMI Sources
– High di/dt current waveforms in the primary and secondary loops – High dv/dt voltage waveforms from switching transistor – Quick charging and discharging of parasitic capacitances in the transformer windings – Coupling between transistor and heatsink – Noise generated from diodes
EMI and PCB Layout Tips (Secondary Side Loops)
Keep Output diode loop very small Keep snubber outside to make loop small Use adjacent pins on transformer
15
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EMI and PCB Layout Tips (Capacitor Traces)
16
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Capacitor Traces)
+
D C S
L
CONTROL
C
U
R D
4
5
4
5
பைடு நூலகம்
C
X
F
TOPSwitch
Add by-pass cap if necessary to further shrink loop area
Keep Parts Close No Parts Inside Loops Keep Parts Close No Parts Inside Loops
EMI and PCB Layout Tips (Overview)
EMI and PCB Layout Tips
1
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Flyback Power Supply Topology)
Noise Current will bypass the filter components
`
`
Incorrect
Correct
18
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Output Diode Ringing)
Transformer noise Use a Y-cap or increase Y-cap size Use transformer E-shield or copper shield
Usually Caused by Output Diode Ringing. Add snubber to output diode Add bead to output diode (power dissipative) Add drain snubber
Common-Mode Choke
Common-Mode Choke
GND
Inductor in GND path reduces common-mode noise flow Needs to pass UL safety requirements
8
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C2
1 2 3 4 5 6 12 11 10 9 8 7 D4 MBR1645
C2
1 2 3 4 12 11 10 9 8 7 47 680 pF 100 V D4 MBR1645
C9
2200 uF 10 V
5 6
C9
2200 uF 10 V
R5
C8
T1
EER28L
T1
EER28L
21
Confidential and Proprietary Copyright 2007
10
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Flyback Critical Loops)
Primary Loop
T1
Snubber Loop
Secondary Loop
1
8
4
5
R
C
1
T1
8
1
T1
8
D
+
● Propagation of Noise
– Conduction thru mains lines – Electromagnetic Radiation – Inductive Coupling – Capacitive Coupling
4
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Heatsink
N
Heatsink
Common-Mode Noise
GND
2
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Flyback Power Supply Topology)
3
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (Common-Mode Noise Reduction)
Reduce loop size Reduce current amplitude Reduce di/dt speed Add snubbers to reduce dv/dt speed
Add electrostatic screen to heatsink assembly Or, connect heatisnk to source PI parts do not require this measure because the tab is connected to the source
Quiet Noisy Quiet Noisy
Quiet
• Quiet nodes are low impedance nodes which generally see little switching activity. Potential on these nodes is relatively constant over the switching period
9
Confidential and Proprietary Copyright 2007
EMI and PCB Layout Tips (What are “Noisy” and “Quiet” Nodes?)