开关电源PCBLAY原则
开关电源PCB板的排板要点
开关电源PCB板的排板要点开关电源(Switching Power Supply)已成为现代化电子产品中广泛采用的一种电源形式,其小型化、高效率、稳定性优异等特点,使其更适合于现代化电子产品的应用需求。
而PCB板则作为开关电源的核心部件,其设计排版质量直接影响着开关电源的性能和寿命,因此在开关电源的设计排版中,对于PCB板的排版要点尤为重要。
一、PCB板设计原则1. PCB板大小对开关电源设计有较大影响。
开关电源大小受限于板子的大小,因此在设计PCB板时,应尽量考虑开关电源的实际应用环境,比如应确定板子尺寸和电源内部空间的比例。
2. 合理布局是开关电源设计排版的重要环节。
在布局时应注意,尽可能将输入、输出端口和各种元器件放置在合适的位置,避免尽可能地降低板子大小并增加导线长度和复杂性。
3. 要确保PCB板的可靠性,在布局阶段应确定电源电流、热量分布,从而为PCB板尺寸和散热区域提供充分的空间。
4. 满足整机的EMI和EMC要求,此外具体的PCB板排版应满足良好的电子兼容性和电磁辐射性能,需要布置合适的地面和电源平面等。
二、PCB板排版要点1. 基本元件布局开关电源最基本的元件为电容、电感、稳压管和二极管。
这些元器件的布局应根据其性能设置相应的连接方式。
布局时注意,要避免门头耦合,尽量减少迭加影响。
2. 电源信号传输线路设计在排版PCB板时,应将信号传输线路与功率传输线路分开设计,在信号传输线路上应避免与功率传输线路产生相互干扰;若必须将信号传输线路与功率传输线路安排在同一PCB板上时,可以采用抽屉式分隔方式或隔离方式进行。
3. 稳压芯片放置稳压元件是开关电源工作的核心,可维持稳定的输出电压。
当排版PCB板时,放置稳压芯片时要注意散热,应在稳压芯片正下方设置散热片。
为了保证稳流、稳压作用不受电源冷却剂温度或却则气流的影响,散热片最好与PCB板底部相连。
4. 输入输出电容安置当排版控制电路时,应注意输入输出电容的安置,其中输入电容需承受高压和波动,并且需要排放噪声和电磁干扰。
开关电源pcb设计规则
开关电源pcb设计规则
开关电源PCB设计规则是指在设计开关电源电路时,需要遵循的一些规则和原则,以确保PCB设计的质量和稳定性。
以下是一些常见的开关电源PCB设计规则:
1. 安全间距:为了防止电弧和机械故障,需要保持适当的安全间距。
例如,在高压和低压之间应保持足够的安全间距,通常为3mm 以上。
2. 分隔高低压:高压和低压部分的电路应该分隔开来,以避免高压对低压电路的干扰。
3. 接地:必须正确接地,以避免地面噪声和回路问题。
所有接地点都应连接到一个共同的接地平面或接地线。
4. 降噪和去耦电容:在电源输入处和电源输出处应添加合适的降噪和去耦电容,以提供稳定的电源和降低噪声。
5. 温度管理:考虑到开关电源的热量产生,需要设计散热器和散热路径,确保电路稳定运行并具有良好的散热性能。
6. 信号完整性:保持信号线的最短和最直接路径,以减少信号延迟和互相干扰。
7. 过流保护:设计过流保护电路,以避免电路过载和损坏。
8. PCB层序:根据电路的复杂性和特定要求,设计适当的PCB层序,以提供良好的屏蔽和隔离效果。
9. 元件布局:考虑到电路的稳定性和散热问题,合理布置元件,避免集中热源和元件之间的干扰。
10. 绝缘:在高压部分和低压部分需要做绝缘处理,以确保安全。
这些规则只是一些常见的指导原则,具体的规则和要求还取决于具体的开关电源设计和应用场景。
在设计时,还需要根据具体情况做出适当的调整和优化。
开关电源PCBLayou安全距离
开关电源PCBLayou安全距离
开关电源PCB Layou安全距离
包括电气间隙(空间距离),爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离
1、电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离.
2、爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离.
电气间隙的决定:
根据测量的工作电压及绝缘等级,即可决定距离
一次侧线路之电气间隙尺寸要求,
二次侧线路之电气间隙尺寸要求
但通常:一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N PE(大地)≥2.5mm,保险丝装置之后可不做要求,但尽可能保持一定距离以避免发生短路损坏电源.
一次侧交流对直流部分≥2.0mm
一次侧直流地对大地≥2.5mm (一次侧浮接地对大地)
一次侧部分对二次侧部分≥4.0mm,跨接于一二次侧之间之元器件二次侧部分之电隙间隙≥0.5mm即可
二次侧地对大地≥1.0mm即可
附注:决定是否符合要求前,内部零件应先施于10N力,外壳施以30N力,以减少其距离,使确认为最糟情况下,空间距离仍符合规定.
爬电距离的决定:
根据工作电压及绝缘等级,查表6可决定其爬电距离
但通常:(1)、一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N大地≥2.5mm,保险丝之后可不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源.
(2)、一次侧交流对直流部分≥2.0mm
(3)、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地
(4)、一次侧对二次侧≥6.4mm,如光耦、Y电容等元器零件脚间距
≤6.4mm要开槽.
(5)、二次侧部分之间≥0.5mm即可
(6)、二次侧地对大地≥2.0mm以上
(7)、变压器两级间≥8.0mm以上。
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PCB排版基本要点2
对开关电源的Layout时的注意事项:
1.对于输入电容、MOSFET、检测电流的电阻器、电感器、整流器、变压器和输出电容,它们可能有很大的电流通过,所以,需要粗的走线连接,并且应优先考虑走线。
2.源电流和它的回流路径所围成的板上面积应该尽可能的小,以防止产生电磁干扰。
直线宽度计算公式如下:
T= (2/CuWt)*(-1.31+5.813I+1.548I*I -0.052I *I*I)
导线宽度以mil为单位,电流I以A为单位,CuWt以ounce为单位。
比如:1A、1oz的线宽要求12mil
5A、1/2oz的线宽要求240mil
20A、1/2oz的线宽要求1275mil
3.模拟信号控制元器件最后走线,因为它们只需要很细的直线,因而占用很少的板上面积。
4.滤波电容、软启动电容和调节频率的电阻组成一个子组件,它们之间应该尽可能的靠近直线,并尽可能的靠近PWM控制器。
5.去耦电容必须靠近需要去耦的管脚边上。
6.所有的大元器件,比如MOSFET、滤波器、电解电容、电感和连接器应该放在板子的上层,以防止在焊接的时候脱落下来。
7.模拟小信号地和开关电源用的电源地必须保持独立,最后在单点连通。
8.在连接高阻和低阻的元器件时,必须靠近高阻的结点处连接。
9.电源电感/变压器、MOSFET和滤波器必须远离低电平的模拟信号,以降底模拟信号的噪音。
10.对孔的要求,直径14mil->2A,40mil->4A,过孔尽可能的用锡填充。
开关电源PCB Layout设计原则
开关电源PCB Layout设计原则中心议题:开关电源印制板布线原则开关电源印制板铜皮走线的一些事项开关电源印制板大电流走线的处理反激电源反射电压的一个确定因素解决方案:铝基板在开关电源中的应用多层印制板在开关电源电路中的应用一、引言开关电源是一种电压转换电路,主要的工作内容是升压和降压,广泛应用于现代电子产品。
因为开关三极管总是工作在“开” 和“关” 的状态,所以叫开关电源。
开关电源实质就是一个振荡电路,这种转换电能的方式,不仅应用在电源电路,在其它的电路应用也很普遍,如液晶显示器的背光电路、日光灯等。
开关电源与变压器相比具有效率高、稳性好、体积小等优点,缺点是功率相对较小,而且会对电路产生高频干扰,变压器反馈式振荡电路,能产生有规律的脉冲电流或电压的电路叫振荡电路,变压器反馈式振荡电路就是能满足这种条件的电路。
开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,在下文中,非特别说明,均指隔离电源。
隔离电源按照结构形式不同,可分为两大类:正激式和反激式。
反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。
原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规反激式电源单管多,双管的不常见。
正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载,能量通过变压器直接传递。
按规格又可分为常规正激,包括单管正激,双管正激。
半桥、桥式电路都属于正激电路。
正激和反激电路各有其特点,在设计电路的过程中为达到最优性价比,可以灵活运用。
一般在小功率场合可选用反激式。
稍微大一些可采用单管正激电路,中等功率可采用双管正激电路或半桥电路,低电压时采用推挽电路,与半桥工作状态相同。
大功率输出,一般采用桥式电路,低压也可采用推挽电路。
反激式电源因其结构简单,省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在中小功率电源中得到广泛的应用。
在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦,输出功率超过100瓦就没有优势,实现起来有难度。
太有用了,8个开关电源layout经验!
太有用了,8个开关电源layout经验!其实对于一个开关电源工程师而言PCB的绘制其实是对一款产品的影响至关重要的部分,如果你不能很好的Layout的话,整个电源很有可能不能正常工作,最小问题也是稳波或者EMC过不去这是别人家的成品开关电源,模组,我会以这个电源模组的设计重点给大家讲一些点的。
经验一,安规走线间距这个是写在协议里面的,如果你不按照这个做,耐压测试一定是过不了的,因为高电压,会直接空气击穿。
注意保险丝之前的距离是比较远的,要求3mm以上,这就是为啥保险丝都会放在电路最前端的原因。
第二个要注意的是就算安规没有写,如果两根走线太近,正常工作也依然会击穿的,两根1mm间距的PCB外层耐压是200V 所以一般220v交流或者310V直流的走线距离至少2mm以上,我一般都是在2.5mm以上的。
这些器件都是有安规要求的,说白了,就是两个器件有最小尺寸需求的,太小的器件其实是不可能过安规的,能明白吗?这就是所谓的开关电源PCB工程师实质上是带着镣铐在跳舞的原因。
开关电源变压器的骨架,同样是为了符合安规所以要有严格的把关。
尤其是初级,到次级的距离,小功率变压器是必须飞线的。
飞线的长度也要被管控,如果飞线太短,耐压可能会受到影响,而如果飞线太长,会有可能对外辐射电磁信号,EMC过不了,所以需要在规格书里面详细写清楚,PCB绘制的时候,飞线的焊盘一定要注意,不能太妖孽。
经验二,电流走向这个其实很少有真的被提及,其实原因也很简单。
很多人不注意啊。
看着两个设计,这部分RV1压敏电阻到后面x2电容之间,为啥走线为啥故意这样走,而不是直接覆铜全部短接?注意这里保险丝之后,接压敏电阻VR1再接x2电容的走线,完全是绕了一个弯这是为什么?理由很简单,不让电流在PCB上面有回头路可以走。
电流只走阻抗最小的部分,如果直接覆铜,必经的元器件就有可能会被跳过,所以这样做不可以。
同样的,这里的电解电容,一样是为了避免电流绕过必经的电容,直接流到负载上。
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PCB Layout注意事项
開關電源PCB Layout一般要求PCB Layout是開關電源研發過程中的极為重要的步驟和環節,關系到開關電源能否正常工作,生產是否順利進行,使用是否安全等問題。
開關電源PCB Layout比起其它產品PCB Layout來說都要複雜和困難,要考慮的問題要多得多,歸納起來主要有以下幾個方面的要求:一.電路要求1.PCB 中的元器件必須與BOM一致。
2.線條走線必須符合原理圖,利用網絡連線可以輕做到這一點。
3.線條寬度必須滿足最大電流要求,不得小於1mm/1A,以保證線條溫升不超過℃.為了減少電壓降有時還必須加寬寬度。
4.為了減小電壓降和損耗,視需要在線條上鍍錫。
二.安規要求1. 一次側和二次側電路要用隔離帶隔開,隔離帶清晰明確. 靠隔離帶的元件,在10N的推力作用下應保持電氣距離要求。
2. 隔離帶中線要用1mm的絲印虛線隔開,並在高壓區標識DANGER / HIGH VOLTAGE。
3. 各電路間電氣間隙(空間距離):(1) 一次側交流部分: 保險絲前L-N≧2..5mmL.N↔大地(PE)≧2. 5mm保險絲後不做要求.(2) 一次側交流對直流部分≧2mm(3) 一次側直流地對大地≧4mm(4) 一次側對二次側部分4mm(一二次側元件之間)(5) 二次側部分: 電壓低於100V≧0.5mm電壓高於100 V(6) 二次側地對大地≧1mm4. 各電路間的爬電距離:(1) 一次側交流電部分: 保險絲前L-N≧2..5mmL.N↔大地(PE)≧2. 5mm保險絲後不做要求.(2) 一次側交流對直流部分≧2mm(3) 一次側直流地對大地≧4mm(4) 一次側對二次側≧6.4mm光耦,Y電容,腳間距≦6.4時要開槽。
(5) 二次側部分之間:電壓低於100V時≧0.5mm; 電壓高於100V時,按電壓計算。
(6) 二次側對大地≧2mm.(7) 變壓器二次側之間≧8mm5. 導線與PCB邊緣距離應≧1mm6. PCB上的導電部分與機殼之空間距離小於4 mm時, 應加0.4 mm麥拉片。
开关电源Layout:记住这5大规则就够了!
开关电源Layout:记住这5大规则就够了!引言PCB Layout是开关电源研发过程中的极为重要的步骤和环节,关系到开关电源能否正常工作,生产是否顺利进行,使用是否安全等问题。
开关电源PCB Layout比起其它产品PCB Layout来说都要复杂和困难,要考虑的问题要多得多,归纳起来主要有以下几个方面的要求:一、电路要求1PCB 中的元器件必须与BOM一致。
2线条走线必须符合原理图,利用网络联机可以轻做到这一点。
3线条宽度必须满足最大电流要求,不得小于1mm/1A,以保证线条温升不超过70℃.为了减少电压降有时还必须加宽宽度。
4为了减小电压降和损耗,视需要在线条上镀锡。
二、安规要求1一次侧和二次侧电路要用隔离带隔开,隔离带清晰明确. 靠隔离带的组件,在10N的推力作用下应保持电气距离要求。
2 隔离带中线要用1mm的丝印虚线隔开,并在高压区标识DANGER / HIGH VOLTAGE。
3各电路间电气间隙(空间距离):(1) 一次侧交流部分:保险丝前 L-N≧2..5mmL.N↔大地(PE) ≧2. 5mm保险丝后不做要求.(2) 一次侧交流对直流部分≧2mm(3) 一次侧直流地对大地≧4mm(4) 一次侧对二次侧部分4mm(一二次侧组件之间)(5) 二次侧部分:电压低于100V≧0.5mm电压高于100V≧1.0mm(6) 二次侧地对大地≧1mm5各电路间的爬电距离:(1) 一次侧交流电部分:保险丝前 L-N≧2..5mmL.N↔大地(PE) ≧2. 5mm保险丝后不做要求.(2) 一次侧交流对直流部分≧2mm(3) 一次侧直流地对大地≧4mm(4) 一次侧对二次侧≧6.4mm光耦,Y电容,脚间距≦6.4时要开槽。
(5) 二次侧部分之间:电压低于100V时≧0.5mm; 电压高于100V时,按电压计算。
(6) 二次侧对大地≧2mm.(7) 变压器二次侧之间≧8mm5导线与PCB边缘距离应≧1mm6PCB上的导电部分与机壳之空间距离小于4 mm时, 应加0.4 mm 麦拉片。
PCBLAYOUT原则
PCBLAYOUT原则PCB(Printed Circuit Board)的设计是电子产品中至关重要的一环,它决定了电路板的性能、可靠性和制造成本。
PCB LAYOUT是指将电路元件在电路板上进行布局安放的过程。
在进行PCB LAYOUT时,需要遵循一些原则,以确保电路板能够正常工作,并且易于制造和维护。
下面是一些重要的PCB LAYOUT原则:1.分隔地面层和信号层:为了减少信号串扰和电磁干扰,地面层和信号层应该被完全分隔开。
通过在PCB上使用地面层和电源层来分割信号层,并使用良好的接地技术,可以有效地减少信号串扰和电磁干扰。
2.保持信号走线短而直:尽量使信号线的长度保持短而直,可以减少信号的传输延迟和损耗,提高电路的性能。
此外,短而直的信号线也更不容易受到外界电磁干扰。
3.保持信号层平衡:当在多层PCB上进行布局时,尽量使各层的信号密度和走线长度保持平衡。
过于拥挤的信号层可能会导致信号串扰和电磁干扰,而过于稀疏的信号层可能会导致电路性能下降。
4.尽量减少过孔:过孔是连接不同层的重要组成部分,但它们会导致信号串扰和电磁干扰。
因此,在进行PCBLAYOUT时,应尽量减少过孔的数量,并合理安排其位置。
5.避免较窄的走线和间距:较窄的走线和间距可能会导致电磁干扰、屏蔽效果不好以及制造成本增加。
因此,在进行PCB设计时,应尽量避免使用较窄的走线和间距。
6.定义合适的信号和电源地区:将电路板划分为信号区、电源区和地区是PCBLAYOUT中的关键步骤。
信号区和电源区应分别位于电路板的不同部分,并通过地区作为连接。
这样可以减少信号串扰和电磁干扰,并提高电路板的可靠性。
7.优化散热设计:对于功耗较大的电路,应设计合适的散热系统,以确保电路能够正常工作。
散热系统的设计应考虑到电路板的材料、布局和环境等因素。
8.合理安放元件:在进行PCBLAYOUT时,应合理安放元件,以提高电路的可靠性和维护性。
元件之间的间距应足够大,以便于维护和测试。
开关电源PCB-Layout一般要求
开关电源PCB-Layout一般要求————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:开关电源PCB Layout一般要求PCB Layout是开关电源研发过程中的极为重要的步骤和环节,关系到开关电源能否正常工作,生产是否顺利进行,使用是否安全等问题。
开关电源PCB Layout比起其它产品PCB Layout来说都要复杂和困难,要考虑的问题要多得多,归纳起来主要有以下几个方面的要求:一.电路要求1.PCB 中的元器件必须与BOM一致。
2.线条走线必须符合原理图,利用网络联机可以轻做到这一点。
3.线条宽度必须满足最大电流要求,不得小于1mm/1A,以保证线条温升不超过℃.为了减少电压降有时还必须加宽宽度。
4.为了减小电压降和损耗,视需要在线条上镀锡。
二.安规要求1. 一次侧和二次侧电路要用隔离带隔开,隔离带清晰明确. 靠隔离带的组件,在10N的推力作用下应保持电气距离要求。
2. 隔离带中线要用1mm的丝印虚线隔开,并在高压区标识DANGER / HIGHVOLTAGE。
3. 各电路间电气间隙(空间距离):(1) 一次侧交流部分: 保险丝前L-N≧2..5mmL.N↔大地(PE)≧2. 5mm保险丝后不做要求.(2) 一次侧交流对直流部分≧2mm(3) 一次侧直流地对大地≧4mm(4) 一次侧对二次侧部分4mm(一二次侧组件之间)(5) 二次侧部分: 电压低于100V≧0.5mm电压高于100 V(6) 二次侧地对大地≧1mm4. 各电路间的爬电距离:(1) 一次侧交流电部分: 保险丝前L-N≧2..5mmL.N↔大地(PE)≧2. 5mm保险丝后不做要求.(2) 一次侧交流对直流部分≧2mm(3) 一次侧直流地对大地≧4mm(4) 一次侧对二次侧≧6.4mm光耦,Y电容,脚间距≦6.4时要开槽。
(5) 二次侧部分之间:电压低于100V时≧0.5mm; 电压高于100V时,按电压计算。
PCB电源板layout的设计注意事项说明
PCB电源板layout的设计注意事项说明做了几年的电源板layout,总结了一些主要注意的地方,主要是从以下这几个地方考虑:一、功率回路部分功率板中比较重要首当其冲的就是功率回路部分,在layout的时候应该首先要知道所布的功率部分的电路性质,在电源中功率电路主要分di/dt电路和dv/dt电路,这两种电路在布局走线的时候走法是不一样的。
di/dt电路因为它的单位时间内电流的变化比较大,所以这部分电路在走线的时候重点要关注整个电路的环路面积应尽可能的小,最好是一个环路的走线在不同的层重叠走,这样电路的环路面积最小,本身产生的干扰可以自身就耦合掉。
dv/dt电路它的侧重点就完全不一样,因为这种电路在单位时间内电压变化会比较大,所以它容易对外界产生干扰,所以这种电路在走线的时候铜皮不能太宽,在满足承载电流的情况下铜皮宽度尽可能的小,不同层的重叠区域尽可能小,敏感信号尽可能远离这些走线。
二、驱动部分驱动部分的线首先要考虑整个驱动回路的面积,要尽可能的小,要远离干扰源,离被驱动的部分尽可能的近。
像MOS管之类工功率元件的驱动,在走线的时候要特别注意G极和D极的走线不要平行走,因为在大多数情况下MOS管的D极部分的电路是dv/dt的电路,G极是驱动电路,如果平行走的话,驱动信号很容易被干扰,从而导致MOS的误动作。
三、采样信号在功率板中像一些电压采样和电流采样之类的采样信号也是至关重要的,因为这些信号准确与否直接关系到控制端,所有这些采样信号也要尽量避开其他信号,如果有条件的话这些采样信号可以用差分采样,并且在相对应的走线地方能够给他们一个完整的地平面。
四、地的处理地的重要性就更不用说了,无论在哪种板子上,对于地的处理都是非常重要的。
在功率板中地相对来说会比较复杂,因为很多时候功率部分走大电流的地、控制部分一些小电流的。
开关电源PCB设计要点总结
PCB设计是开关电源设计非常重要的一步,对电源的电性能、EMC、可靠性、可生产性都有关联。
当前开关电源的功率密度越来越高,对PCB布局、布线的要求也越发严格,合理科学的PCB设计让电源开发事半功倍,以下细节供您参考。
一、布局要求PCB布局是比较讲究的,不是说随便放上去,挤得下就完事的。
一般PCB布局要遵循几点:图13、放置器件时要考虑以后的焊接和维修,两个高度高的元件之间尽量避免放置矮小的元件,如图2所示,这样不利于生产和维护,元件之间最好也不要太密集,但是随着电子技术的发展,现在的开关电源越来越趋于小型化和紧凑化,所以就需要平衡好两者之间的度了,既要方便焊装与维护又要兼顾紧凑。
还有就是要考虑实际的贴片加工能力,按照IPC-A-610E的标准,考虑元件侧面偏移的精度,不然容易造成元件之间连锡,甚至由于元件偏移造成元件距离不够。
图2图36、高频脉冲电流流过的区域要远离输入、输出端子,使噪声源远离输入、输出口,有利于提高EMC性能。
图4如图4所示,左图变压器离入口太近,电磁的辐射能量直接作用于输入输出端,因此,EMI测试不通过。
改为右边的方式后,变压器远离入口,电磁的辐射能量距输入输出端距离加大,效果改善明显,EMI测试通过。
7、发热元件(如变压器,开关管,整流二极管等)的布局要考虑散热的效果,使得整个电源的散热均匀,对温度敏感的关键元器件(如IC)应远离发热元件,发热较大的器件应与电解电容等影响整机寿命的器件有一定的距离。
8、布板时要注意底面元件的高度。
例如对于灌封的DC-DC电源模块来说,因为DC-DC模块本身体积就比较小,如果底面元件的高度四边不平衡,灌封的时候会出现两边引脚高度一边高一边低的现象。
图59、布局的时候要注意控制引脚的抗静电能力,相应的电路元件之间的距离要足够,例如Ctrl引脚(低电平关断),其电路不像输入、输出端那样具有电容滤波,所以抗静电能力是整个模块最弱的,一定要确保有足够的安全间距。
开关电源PCBLAY原则
开关电源PCBLAY原则在当代电子产品的制造中,开关电源无疑是一种非常重要且广泛应用的电源。
无论是消费电子、通讯设备还是计算机硬件,几乎所有设备都需要使用开关电源。
而电源的核心部分就是PCB电路板,它在开关电源中占据着至关重要的地位。
本文将系统介绍开关电源PCB层的设计原则。
PCB电路板设计中的原则在进行PCB层设计之前,我们需要掌握一些基本原则。
首先是排布原则,这个原则主要是指将电子元件合理地排布在电路板上。
在排布电子元件时,我们需要注意不同元件之间的距离,以及元件之间的连线。
其次原则是连线原则,它包括连线路径和连线宽度等内容。
由于开关电源中需要传输的电流比较大,因此连线的宽度应该足够宽,从而保证电源传输的效率。
在开关电源的PCB层设计过程中,还需要注意一些特殊的原则。
首先是地面和电源面的布置。
由于开关电源中含有高达数十甚至上百个晶体管,因此在布置地面和电源面时需要非常小心,以确保整个电源系统地位的稳定性。
其次是电源芯片的布置,电源芯片通常被布置在电源板的中心位置,这样可以对热量进行比较均匀的散热处理。
实际操作中,我们可以通过采用一些专业软件(比如EAGLE、PADS等)来完成开关电源PCB层的设计。
这些软件都拥有丰富的PCB电路板设计工具,以及检测和优化机制,可以帮助设计师快速地完成电路板设计。
关于开关电源PCB层的设计思路在进行开关电源PCB层设计时,我们需要明确不同电子元件之间的布局和互相之间的传输关系。
开关电源通常由输入滤波器、电感、电源芯片、输出滤波器、电容和二极管等几个主要元件组成。
这些元件之间的关系必须清晰明了,以便保证电源能够稳定供电。
在完成最初的PCB层设计后,我们还需要进行各种实验和测试,以确保电源工作正常。
实验和测试过程中需要注意以下几个方面:1)实测电源的纹波情况2)测试电源的温度变化3)通过示波器等仪器观察输出波形情况通过这些实验和测试,可以更加全面地了解开关电源的工作情况,从而了解到电源PCB层的设计存在哪些问题,并进行相应的优化处理。
开关电源PCB Layout流程和注意事项
•从原理图到PCB的设计流程•软件参数设置•板上元器件布局•布线注意事项•走线自动检查在开关电源设计中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。
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。
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pcb设计规则
开关电源pcb设计规则什么是开关电源pcb设计规则?开关电源pcb设计规则是在开关电源电路设计中,遵循的一系列准则和规定,旨在确保电路的性能、稳定性、可靠性和安全性。
通过遵循这些规则,设计师可以提高电源的效率,降低功耗,减少电磁干扰,并确保电源在各种工作条件下都能正常运行。
一、布局设计规则1.1 确定器件的布局:开关电源pcb设计应将不同功率和功能的器件分隔开,以降低相互之间的干扰和损耗。
1.2 确定输入和输出电源轨的布局:将输入和输出电源轨远离彼此,并使用合适的屏蔽方法,以减少电磁干扰。
1.3 确定高功率和低功率部分之间的布局:将高功率部分和低功率部分分隔开,避免相互干扰。
1.4 确定散热部件的布局:将散热部件放置在电流流过的区域,并确保其可以有效散热。
1.5 确定负载布局:将负载电阻或负载器件放置在电路板上离开其他器件的位置,以减少干扰。
二、电源轨和地的布线规则2.1 确定输入和输出电源轨的宽度:根据负载电流和线路长度,适当增加电源轨的宽度,以降低电压降和功耗。
2.2 分离输入和输出电源轨:输入和输出电源轨应该分隔并远离彼此,以避免干扰。
2.3 构建地平面:设计一个统一的地平面,以确保信号和电源轨的地返回流平衡。
2.4 地线的布线方式:使用宽而短的地线,减少地回路的电感和电阻。
2.5 输入和输出电源轨的降噪:在电源轨上加装适当的降噪电容和电感,以滤除高频噪声。
三、滤波和降噪规则3.1 输入滤波网络:为了减少电源干扰以及滤除高频噪声,应在输入端添加适当的滤波网络。
3.2 输出滤波网络:为了减少输出端的纹波和噪声,应添加合适的滤波电容和电感。
3.3 降低连接线的电感:使用短而宽的连接线,并使用合适的屏蔽以减小电感。
3.4 适当的接地:地线的抗干扰能力对开关电源的稳定性至关重要,应遵循良好的接地规则,减少地线回流电流对其它信号的干扰。
四、散热设计规则4.1 热量产生与传导:对于高功率的开关电源,应设计出合理的散热系统,以确保器件和电路板不会过热。
5.开关电源Buck的PCBlayout技巧
5.开关电源Buck的PCBlayout技巧一、综述(1)开关电源主要拓扑结构:降压(BUCK)、升压(BOOST)、升降压(BUCK-BOOST)。
二、电流的信号流向(1)1-a中的红色线表示的是当Q1打开时整个电流信号的流向。
CBYPASS是滤除高频信号的去耦电容,而CIN则是大电容,一般用来存储电量,防止浪涌电流的产生。
(2)1-b中的红色线表示的是当开关管Q1关断时的电流流向。
此时续流二极管D1导通,此时存储在电感L中的能量通过D1来释放。
(3)1-c中的红色线显示了图1-a和1-b中两者电流路径的不同的地方。
每次开关管由ON变化到OFF或者由OFF变化到ON的时候,这条红色线上的电流会产生剧烈的变化,这些剧烈的变化会产生相应的谐波,而这些谐波就有可能产生EMC的问题,所以在布线时,整个红色线上的走线应特别注意。
三、BUCK开关电源的PCB layout的注意事项(1)将输入端的电容和续流二极管放置同一个PCB板的表面,且尽量靠近IC的响应引脚端。
(2)为了提高热传导的效率,加入散热过孔。
(3)将电感就近布置与IC旁边,不用靠近输入端的电容。
(4)将输出端的电容靠近电感布置。
(5)保证走线的回流路径应远离易产生噪声的区域,如电感以及续流二极管。
四、输入端电容和续流二极管的layout(1)3-a显示了输入电容的合理的布局方式,将去耦电容CBYPASS就近IC端子布置。
(2)有时候出于空间等考虑,大的旁路电容CBYPASS不得不布局在远离去耦电容CIN,但是如此一来会产生比较严重的脉动电流,具体如图3-b所示。
不推荐(3)同样有时候出于布局的考虑,大的旁路电容CBYPASS和去耦电容CIN不得不布置在不同的平面上,如图3-c,可以将CIN布置在底层,而CBYPAS和IC布置在顶层。
虽然这样子可以避免噪音的影响,但是由于过孔寄生电阻的存在,在高电流的情况下很产生很大的纹波电压。
不推荐(4)如果将CIN、CBYPASS布置同一层,但是与IC不在同一层,如此一来就意味着需要打两个过孔,而过孔过多,其寄生电感就会很大,如此一来很有可能因为寄生电感的存在而引入噪声,这样的布局是不合理的,具体如图3-d所示。
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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………………………………………………………26-32
2、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、384
2、384
3、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。
B .电源线、地线尽量靠近,以减小所包围的面积,从而减小外界磁场环路切割产生的电磁干扰,同时减少环路对外的电磁辐射。
11、在用贴片元件的PCB板上,为了提高贴片元件的贴装准确性,PCB板上必须设有校正标
记
(MAR
KS),且Array每一块
板最少
要两个
标记,
分别设
于PCB
的一组
对角上,如下图:
12、贴片元件的间距:
13、贴片元件与电插元件脚之间的距离,如图:
的1/3
14、SMD器件的引脚与大面积铜箔连接时,要进行热隔离处理,如下图:
(七)、孔图检查
显示第24层二维线、文字、第一二层铜箔、走线、焊点,其余层的颜色都关闭。
(八)、第1、2层字符、二维线
只显示第1、2层字符、二维线,看是否有必要,如有必要显示其铜箔是否与其过近,其余层的颜色都关闭。
(九)交板时用CHECK功能检查一次(包括:Ascii、Spacing两项)。
二、功能绝缘爬电距离建议如下:(不作严格要求)
电压范围推荐最小爬电距离
小于30V............................................ 0.3mm
30 - 50V ………................................................. 0.8 mm
50 - 100V .......................................................... 1.0 mm
100 - 200V............................................................. 1.5 mm
200 - 300V............................................................. 2.0 mm
300 - 400V............................................................. 2.5 mm
400 - 600V............................................................. 3.2 mm
600 - 1000V........................................................... 5.0 mm。