开关电源PCB设计实例
开关电源的PCB设计
开关电源的PCB设计一、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。
方法/步骤1.印制板铜皮走线的一些事项：走线电流密度：现在多数电子线路采用绝缘板缚铜构成。
常用线路板铜皮厚度为35μm，走线可按照1A/mm经验值取电流密度值，具体计算可参见教科书。
为保证走线机械强度原则线宽应大于或等于0.3mm（其他非电源线路板可能最小线宽会小一些）。
铜皮厚度为70μm 线路板也常见于开关电源，那么电流密度可更高些。
补充一点，现常用线路板设计工具软件一般都有设计规范项，如线宽、线间距，旱盘过孔尺寸等参数都可以进行设定。
60V降压5V,72V降压5V,80V降压5V芯片的PCB布局设计
PW2153的PCB 布局设计建议-基础篇开关电源的一个常见问题是“不稳定”的开关波形。
有时，波形抖动很明显，可以听到从磁性元件发出噪声。
如果问题与印刷电路板（PCB ）布局有关，则很难确定原因。
EMC 也是很注重（PCB ）布局，这就是为什么在开关电源设计的早期正确布局PCB 至关重要的原因。
其重要性不可夸大。
平芯微半导体原理图走线主要器件放置CIN 加并联一个旁路电容0.1uF SW 节点FB 反馈电阻R1,R2COUT 电容容易影响输出的布线功率组件的推荐焊盘图案GND 功率地的PCB 布线电感器选择降压电路CIN 并联加旁路电容0.1uF 的重要性原理图走线•良好的布局设计可优化电源效率，减轻热应力，最重要的是，可将噪声以及走线与组件之间的相互作用降至最低。
•开始进行PCB布局之前，一个好的做法是突出显示高电流走线的原理图走线，平芯微产品Datasheet的典型应用电路中，特别用了显著标示提供给客户参考：黑色粗线。
主要器件放置•开关电源电路可以分为功率级电路和小信号控制电路。
功率级电路包括传导大电流的组件。
通常，应首先放置这些组件(PW2153芯片,Q1，D1，R7A,R7B，L1，CIN和COUT)。
随后将小信号控制电路放置在布局中的特定位置。
电感大电流走线应短而宽，以最小化PCB电感，电阻和电压降。
•我们知道当开关或者拔插电源时，会产生数倍高于输入电压的尖峰电压。
表现明显的类似我们平时插上充电器时的电击声音，这个插入拔出的动作或者开关动作就会产生输入尖峰电压。
吸收输入尖峰电压解决方案常见：并联TVS管，加大或加47uF-470uF电解电容，RC电路等等。
根据不同输入应用来测试选择。
CIN加并联一个旁路电容0.1uF•建议在CIN并联加一个0.1uF-1uF的高频去耦电容器，采用X5R或X7R介电陶瓷电容器，其ESL和ESR非常低。
同时放置于Q1旁。
后面内容会特意讲下为何并联这样一个电容器。
开关电源2PCB设计
目录第1章电路图绘制 (1)第2章元器件参数对应封装选择及说明 (3)第3章ERC与网络表 (4)第4章PCB制板与工艺设计 (5)第5章各种报表的生成 (7)第6章PCB各层面输出与打印 (10)第7章总结 (15)参考文献 (15)课题十、开关电源2PCB设计通过为期两周的电子CAD课程设计，以自己为中心，指导老师为辅形式学习ProtelSE软件的用法，再通过完成实际电路板的制作，让我们更加熟练掌握ProtelSE软件，最终达到自己能够应用软件独立完成原理图，PCB板制作，元器件的绘制和封装绘制，3D效果图等等。
本次课程设计主要起到巩固所学的知识，加强综合能力，培养自己动手能力和自己自学能力。
第1章电路图绘制1.建立DDB文档，建立SCH文件，SCH工作环境设置（1）在D：盘上以考号为名称建立一个文件夹；（2）打开Protel99se，在上面所建立的文件夹中以你的姓名为文件名建立一个ddb文件；（3）打开上面所建立的ddb文件，在document文件夹中建立一个名为“显示控制电路.sch”的原理图文件；（4）设置图纸大为A4，水平放置，工作区颜色为18，边框颜色为16；（5）设置捕获栅格为10，可视栅格为50；（6）设置字体为“黑体”，斜体，10号字；（7）用“特殊字符串”在图纸标题栏中填上：“AT89C2051七段显示电路”，制图者一栏上填上你的姓名。
这两项字符的大小设置为10号，颜色选为棕色（各种棕色均可）2. 建立SCH库文件，新元件的编辑与保存a) 在上题所建立的原理图中打开“Protel DOS Schematic Libraries.ddb”库；b) 在ddb文件中再建立一个SCH元件库；c) 在IC.lib元件库中建立一个新元件。
d) 存盘保存。
2.原理图绘制，原理图编辑第2章元器件参数对应封装选择及说明1.元器件的封装a) 所有二极管设置为DIODE0.4b) 所有电阻设置为AXIAL0.3c) 所有的电解电容设置为RB.3/.6d) 电容设置为RAD0.2e) VD561、VD563、D10设置为805f) 熔断器设置为FUSEg) 所有三极管设置为TO-92Ah) Q1、Q2设置为SIP2i) RP501设置为VR5j) L502、L501设置为TRF_EI38_1k）VD515设置为DIP4l）R4设置为RT501m) T501设置为T501n）V501-V504设置为D44第3章ERC与网络表1、电器规则ERC检查2、网络表第4章PCB制板与工艺设计1. 建立PCB文件，PCB工作环境设置a) 在document文件夹中建立一个名为“显示控制电路.pcb”的印制板文件；b) 工作层设置：设置信号层，防焊层均只为底层；c) 选项设置：设置当用户进行PCB设计时，自动进行设计规则检查；设置当出现重叠图件时，自动删除重叠的图件；设置当出现回路时，系统会自动删除此回路；d) 数值设置：设置单位为“米”制，可视栅格为2mm和10mm；设置水平、垂直移动栅格为0.2mm；e) 显示设置：设置栅格类型为线型，显示飞线和焊盘孔，不显示导孔；设置所有对象均为简单显示。
开关电源制作设计(电路原理图+PCB)
一、工作原理我们先熟悉一款开关电源的工作原理，该电源可输出5V电压，如图1所示。
1. 抗干扰电路在电网输入端首先设置一个NTC5D-9负温度系数热敏电阻，作用是保护后面的整流桥，刚开机时热敏电阻处于冷态，阻值比较大，可以限制输入电流，正常工作时，电阻比较小。
这样对开机时的浪涌电流起到有效的缓冲作用。
电容CY1、CY2、CY3、CY4用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的不对称杂散信号，电容CX1、CX2用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的对称杂散信号，用电感L1抑制从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的频率相同、相位相反的杂散干扰电流信号。
采用高频特性好的瓷片电容和铁芯电感，实现开关稳压电源电路中的高频辐射不污染工频电网和工频电网上的杂散电磁波不会窜入开关稳压电源电路中而干扰和影响其工作，对高频分量或工频的谐波分量具有急剧阻止通过功能，而对于几百赫兹以下的低频分量近似一条短路线。
图1 开关电源的工作原理图2. 整流滤波电路在电路中D1、D2、D3、D4组成全桥整流电路，把输入的交流电压进行全波整流，然后用C1进行滤波，最后变成直流输出供电电压，为后级的功率变换器供电，整流滤波后的电压约为300V。
3. UC3842供电与振荡300V的脉动直流电压，此电压经R12降压后给C4充电，供电UC3842的7脚，当C4的电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由6脚输出推动开关管工作。
一旦开关管工作，反馈绕组的能量经过D6整流，C4滤波，又供电到UC3842的7脚，这时可以不需要R12的启动了。
C9、R11接UC3842的定时端，和内部电路构成振荡电路，振荡的工作频率计算为：f=1.8/（Rt*Ct）代入数据可计算工作频率：f=68.18K4. 稳压电路该电路主要由精密稳压源T L 4 3 1 和线性光耦P C 8 1 7 组成，假设输出电压↑→经过R 1 6 、R 1 9 、R20、RES3的取样电压↑→TL431的1脚电压↑，当该脚电压大于TL431的基准电压2.5V时，TL431的2、3脚导通，→通过光电耦合到UC3842的2脚，于是UC3842的6脚驱动脉冲的占空比↓→开关变压器T1绕组上的能量↓→输出电压↓，达到稳压作用；反之，假设输出电压下降，则稳压过程与上相反。
ATX开关电源PCB设计
湖南工程学院电子实习课题名称PCB制板与工艺设计专业班级姓名学号指导教师2011年 5 月16 日湖南工程学院电子实习任务书课题名称PCB制板与工艺设计专业班级自动化学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期 2011 年 5月 16 日任务完成日期2011年5月 21 日设计内容与设计要求设计内容：对给定的电路（按学号进行分配），使用Protel软件，进行电路图绘制，进行PCB制版设计，设计为双面板，板子大小合适，进行合理的规则设置，PCB板子的元器件布局、布线合理，要求补泪滴、铺铜，电源线与地线不小于20mil，要求按工业化标准设计，并进行必要的合理的抗干扰处理。
设计要求：1）初步分析电路图，按16纸张大小，绘制电路图，若超出16K，则分页绘制。
2）查阅元器件参数与封装，没有的封装要求自建封装库。
3）进行ERC规则检查，生成正确的网络表（不打印）；4）按工业化标准进行PCB制板与工艺设计（参数设置，规则设置，板子大小确定，布局，布线，补泪滴，铺铜，抗干扰处理等）。
5）生成的报表有（网络表，板子信息表，材料清单表，数控钻孔文件，元件拾放文件）；6）写说明书（以图为主，文字为辅）7) 必须打印的文档为：①原理图②材料清单③顶层④底层⑤各层叠印（各层重叠一起打印）⑥丝印层⑦3D效果图。
其他的表单或PCB图层只生成，不打印。
8）提高说明书及电子文档主要设计条件1.现代电子设计实验室（EDA）；2.Protel软件。
3.任务电路图；4.设计书籍与电子资料若干。
5.示范成品PCB样板若干，示范电子成品若干。
说明书格式目录第1章电路图绘制第2章元器件参数对应封装选择及说明（有适当文字说明）第3章 ERC与网络表（有适当文字说明，网络表不需打印）第4章 PCB制板与工艺设计（有适当文字说明）第5章各种报表的生成第6章 PCB各层面输出与打印第7章总结参考文献进度安排设计时间为一周第一周星期一、布置课题任务，课题介绍及讲课。
单片开关电源及PCB设计
毕业论文题目：单片开关电源及PCB设计系：电气与信息工程系电气工程，电气自动化，自动化，计算机应用控制毕业设计，毕业论文诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名：日期：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)第 1 章绪论 (1)1．1 概述 (1)1．2 开关电源的发展简况 (1)1．3 开关电源的发展趋势 (2)第2章方案论证 (3)2．1 概述 (3)2．2 系统总体框图 (3)2．3 工作原理 (3)2．3．1 TOPSwitch-II的结构及工作原理 (3)2．3．2 单片开关电源电路基本原理 (5)第3章单片开关电源的设计 (7)3．1 概述 (7)3．2 单片开关电源参数的设计 (7)3．3 单片开关电源中电子元器件的选择 (15)3．3．1 选择钳位二极管和阻塞二极管 (15)3．3．2 输出整流管的选取 (18)3．3．3 输出滤波电容的选取 (19)3．3．4 反馈电路中整流管的选取 (20)3．3．5 反馈滤波电容的选取 (20)3．3．6 控制端电容及串联电阻的选择 (20)3．3．7 TL431型可调式精密并联稳压器的选择 (20)3．3．8 光耦合器的选择 (21)3．3．9 自恢复保险丝的选择 (23)3．4 单片开关电源保护电路的设计 (24)3．4．1 输出过电压保护电路的设计 (24)3．4．2 输入欠电压保护电路的设计 (25)3．4．3 软启动电路的设计 (26)3．4．4 电压及电流控制环电路的设计 (26)3．4．5 无损缓冲电路 (28)3．4．6 采用继电器保护的限流保护电路 (28)3．4．7 IGBT驱动电路 (29)3．5 电磁干扰滤波器的设计 (29)3．5．1 开关电源电磁干扰产生的机理 (30)3．5．2 开关电源EMI的特点 (30)3．5．3 EMI测试技术 (30)3．5．4 抑制干扰的措施 (31)3．5．5 电磁干扰滤波器的构造原理 (33)3．5．6 电磁干扰滤波器的基本电路及典型应用 (33)3．5．7 EMI滤波器在开关电源中的应用 (34)第4章 PCB电磁兼容性设计 (36)4．1 概述 (36)4．2 PCB上元器件布局 (37)4．3 PCB布线 (38)4．4 PCB板的地线设计 (46)4．5 模拟数字混合线路板的设计 (48)4．6 PCB设计时的电路措施 (49)第5章单片开关电源印制线路板的设计 (51)5．1 概述 (51)5．2 Protel99简介 (52)5．3 印制线路板的设计 (52)5．3．1 设计印制线路板的条件 (52)5．3．2 设计印制板的步骤 (53)5．3．3 元件布局 (53)5．3．4 布线 (53)5．4 单片开关电源印制线路板的设计 (55)5．4．1 单片开关电源原理总图 (55)5．4．2 单片开关电源PCB设计图 (55)结束语 (56)参考文献 (57)致谢 (59)附录 (60)单片开关电源及PCB设计摘要：电力电子技术已发展成为一门完整的、自成体系的高科技技术，电力电子技术的发展带动了电源技术的发展，而电源技术的发展有效地促进了电源产业的发展。
案例1l4978开关电源单面电路板设计 (1)
案例1 L4978开关电源单面电路板设计图10—1所示为L4978开关电源电路原理图.该电源为一非隔离型DC/DC变换器,核心元件是ST公司生产的开关电源芯片L4978.该电路允许输入电压范围为5~55V,输出电压范围为3.3~50V(此开关电源为降压型,输出电压小于输入电压),最大输出电流可达到2A.图中电阻R1和电容C3决定系统工作频率,L4978最高允许频率为500KHz.电阻R3和R4构成电压反馈电路,分压比决定输出电压的高低.R4的阻值为4.7KΩ,调整R3的阻值,可改输出电压.如表10—1所示为输出电压与R3阻值关系.表10—1 输出电压与R3阻值关系列表下面从电路原理图开始进入L4978开关电源PVB设计之旅.10.1.1 原理图设计1.建立文件夹在D盘建立一个文件夹,名称为:L4978.2.创建项目物件1)启动Protel DXP.2)执行菜单命令[File]/[New]/[PCB Project],系统建立一个项目文件,默认文件名为:PCB Project1.PRJPCB.3)执行菜单命令[File]/[Save Project],将新建项目文件换名保存,选择文件路径并输入新建项目文件名L4978,完成D:L4978\L4978.PRJPCB项目文件的建立.3.创建一个性的原理图文件1)执行菜单命令[File]/[New]/[Schematic],新建一原理图文件.2)然后执行菜单命令[File]/[Save]命令,选择路径并输入文件名L4978,建立一个原理图文件D:\L4978\L4978.SCHDOC.4.载入元件库该电路元件列表如表10—2所示.表10—2 L4978开关电源元件列表由表10—2可以看出L4978开关电源涉及的元件除L4978原理图元件需自己制作外,其余都是系统默认集成元件库Miscallaneous Devices.LVTlib和Miscallaneous Connevtors.IntLib内的元件.5.绘制原理图(1)参数设定执行菜单命令[Design]/[docement Options],将电气栅格属性设为10mil.(2)放置元件1)单击原理图编辑器下部面板标签”Libraries”,打开元件库面板,选择Miscellaneous Devices.IntLib元件库.2)单击Res2元件,再按Place Res2按钮,按Tab键修改器属性,序号改为,序号改为R1,Comment项设为不可见,将右侧Value值设为20K,观察元件封装是否为AXIAL-0.4,是就按OK.3)将光标拖到合适位置,利用空格键旋转元件的方向,单击鼠标左键,完成电阻R1放置;系统处于放置Res2状态,序号自动加1变为R2,单击鼠标左键,完成电阻R2放置;与此类同,完成R3.R4的放置.4)在元件库中,单击Cap元件,再按Place Cap按钮.按Tap键修改器属性,序号改为C2,Comment项设为不可见,将右侧Value值设为2.2μF,元件封装改为RAD-0.1,按OK按钮.5)将光标拖到合适位置,利用空格键旋转元件的方向,单击鼠标左键,完成电容C2放置;系统仍处于放置Cap状态,序号自动加1变为C3,单击鼠标左键,完成电阻C3放置;与此类同,完成C4.C5.C6的放置.6)在元件库中,单击Cap Pol1元件,安按Place Cap Pol1按钮,按上述相同做法,完成C1.C7的放置.7)在元件库中,单击Inductor元件.再按Place Inductor按钮.按上述相同做法,完成L1的放置.8) 在元件库中,单击D Schottky元件.再按Place D Schottky按钮. 按上述相同做法,完成D1的放置.9)将元件库换为Miscellaneous Connenctors.IntLib元件苦.选择Head 2元件,按Place Head2按钮,按上述相同做法,完成JP1.JP2的放置.(3)制作元件L4978Protel DXP元件库中没有L4978,只能自己做了,这种情况在电子行业中是很常见的,学会自己制作元件是很必要的.1)执行菜单命令[Design]/[Make Project Library].系统建立一个项目专用元件库,将已放置在图面上的元件自动载入该库,文件名为:L4978.SCHLIB.系统自动转到原理图元件编辑器中.2)单击元件编辑器中Add按钮,将新元件名重命名为L4978.3)利用[Place]/[Rectangle]命令绘制一个150mil(W)*80mil(H)的矩形.4)执行菜单命令[Place]/[Pin]放置元件管脚.按Tab编辑管脚属性,如图10—2所示.将管脚序号设为1,名称为Gnd,并按图10—1所示放置1号脚.此时系统仍处于放置管脚状态,序号自动加1,变为2,将名称改为SS,并按图10—1所示位置2号脚.依次完成3.4.5.6.7.8脚的放置.如有不合适的地方,可稍加修整.(4)放置元件L49781)单击面板上Place按钮,将刚完成的元件L4978放置到原理图编辑器,按Tab键修改属性.序号为U1.增加Value属性为L4978,如图10—3所示单击”Models List For*.L4978”中Add按钮添加元件封装.2)在系统弹出的如图10—4所示Add New Model对话框中,选择Footpint选项.3)系统弹出10—5所示PCB Model对话框,在Name框内输入L4978封装号DIP-8.如果对封装毫不熟悉,可按Browse按钮浏览查询.4)按OK按钮,再按OK 按钮,拖动鼠标放置L4978.(5)调整元件调整元件包括元件的属性.位置.方向.图10—6所示为元件布置好后的结果.(6)布线执行菜单命令[Place]/[Wire]进行布线工作.原理图布线工作可与调试元件穿插进行.这一方面和PBC布线差距较大.布线后的结果如图10—1所示.(7)生成网络表首先自己观察原理图有无差错,然后启动Prltel DXP提供的各种校验工具,根据设定规则对绘制的原理图进行检查,并做进一步的调查和修改,保证原理图正确无误,为后续的电路板设计做准备.执行菜单命令[Design]/[Netlisit For Document]/ [Protel].生成网络表。
开关电源PCB设计要点及实例分析
开关电源PCB设计要点及实例分析开关电源PCB设计要点及实例分析开关电源PCB设计要点及实例分析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设计就变得非常重要。
开关电源PCB设计与数字电路PCB设计完全不一样。
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,设计人员需要对开关电源PCB设计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设计基本要点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。
图1 电容器结构和寄生等效串联电阻和电感电容的基本公式是C=Εrε0 （1）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）。
图2 电容阻抗（ZC）曲线一个电容器的谐振频率（F0）可以从它自身电容量（C）和等效串联电感量（LESL）得到，即F0= （2）当一个电容器工作频率在F0以下时，其阻抗随频率的上升而减小，即ZC= （3）当电容器工作频率在F0以上时，其阻抗会随频率的上升而增加，即ZC=J2πfLESL（4）当电容器工作频率接近F0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PCB设计实例word精品文档7页
开关电源PCB设计实例标签：开关电源PCB印制电路板的制作所有开关电源设计的最后一步就是印制电路板(PCB)的线路设计。
如果这部分设计不当，PCB也会使电源工作不稳定，发射出过量的电磁干扰(EMI)。
设计者的作用就是在理解电路工作过程的基础上，保证PCB设计合理。
开关电源中，有些信号包含丰富的高频分量，因而任何一条PCB引线都可能成为天线。
引线的长和宽影响它的电阻和电感量，进而关系到它们的频率响应。
即使是传送直流信号的引线，也会从邻近的引线上引入RF(射频)信号，使电路发生故障，或者把这干扰信号再次辐射出去。
所有传送交流信号的引线要尽可能短且宽。
这意味着任何与多条功率线相连的功率器件要尽可能紧挨在一起，以减短连线长度。
引线的长度直接与它的电感量和电阻量成比例，它的宽度则与电感量和电阻量成反比。
引线长度就决定了其响应信号的波长，引线越长，它能接收和传送的干扰信号频率就越低，它所接收到的RF(射频)能量也越大。
主要电流环路每一个开关电源内部都有四个电流环路，每个环路要与其他环路分开。
由于它们对PCB布局的重要性，下面把它们列出来：1．功率开关管交流电流环路。
2．输出整流器交流电流环路。
3．输入电源电流环路。
4．输出负载电流环路。
图59a、b、c画出了三种主要开关电源拓扑的环路。
通常输入电源和负载电流环路并没有什么问题。
这两个环路上主要是在直流电流上叠加了一些小的交流电流分量。
它们一般有专门的滤波器来阻止交流噪声进入周围的电路。
输入和输出电流环路连接的位置只能是相应的输入输出电容的接线端。
输入环路通过近似直流的电流对输入电容充电，但它无法提供开关电源所需的脉冲电流。
输入电容主要是起到高频能量存储器的作用。
类似地，输出滤波电容存储来自输出整流器的高频能量，使输出负载环能以直流方式汲取能量。
因此，输入和输出滤波电容接线端的放置很重要。
如果输入或输出环与功率开关或整流环的连接没有直接接到电容的两端，交流能量就会从输入或输出滤波电容上流进流出，并通过输入和输出电流环“逃逸”到外面环境中。
SG3525A开关电源设计
6
六 、 原 理 图
1A/400V T1 TIP127 (100V/5A/Darl-L) R1 4K7
15 13
L1 10mH/0.5A
+12
R2 4K7 104 C4
9 1 2 16 11 14
4K7 R6
104 C4
FR107 D4 104 C6 4K7 R8 C5 470/16V
5K1 R10
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO Ipk=2(IO)max VO -VF (tON)min (tOFF)max 储能不足 (VIN)max-VSTA-VO (IO)max t
8.
图五：最大输入 满负荷时的续流波形 图五：最大输入/满负荷时的续流波形
IL
八、电感的绕制
t
1. 2.
铁氧体磁芯或磁罐(高频磁性材料、居里温度~230Ｃ）。 漆包线线径：考虑趋肤效应和机械强度，
软启动－－上电时输出电压由低到高建立，需要一定时间。 上电时，C2充电需要一定时间，SS端电压由低逐渐变高，输出管的导 通时间逐渐增大，输出电压逐渐升高。
6
七、参数选择
1. 整流管：桥式整流，整流管电流=0.5负 载电流，最大反向电压=输入交流电压 峰值，IN4007(1A/1kV)可以满足要求。
IC VEC PT
VIN+VF
2.
IECO VSTA 滤波电容：RLC=(3~5)T，整流滤波后 直流电压VIN=18.0~28.8V， tON tOFF RL~18.0V/0.5A=36Ohm, T＝10mS， 图四： 图四：开关管开关速度与功耗分析 1000uF/35V电解电容可满足要求。最 常用电解电容：1.0、2.2、3.3、4.7、 6.8及相应十百千uF，耐压有6、16、25、 35、50、63、100、120、200、400V。
(整理)开关电源电路设计实例分析(设计流程)
开关电源电路设计实例分析(设计流程)1. 目的希望以简短的篇幅，将公司目前设计的流程做介绍，若有介绍不当之处，请不吝指教.2 设计步骤:2.1 绘线路图、PCB Layout.2.2 变压器计算.2.3 零件选用.2.4 设计验证.3 设计流程介绍(以DA-14B33 为例):3.1 线路图、PCB Layout 请参考资识库中说明.3.2 变压器计算:变压器是整个电源供应器的重要核心，所以变压器的计算及验证是很重要的，以下即就DA-14B33 变压器做介绍.3.2.1 决定变压器的材质及尺寸:依据变压器计算公式B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)Lp = 一次侧电感值(uH)Ip = 一次侧峰值电流(A)Np = 一次侧(主线圈)圈数Ae = 铁心截面积(cm2)B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定，以TDK FerriteCore PC40 为例，100℃时的B(max)为3900 Gauss，设计时应考虑零件误差，所以一般取3000~3500 Gauss 之间，若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右，以避免铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae 越高，所以可以做较大瓦数的Power。
3.2.2 决定一次侧滤波电容:滤波电容的决定，可以决定电容器上的Vin(min)，滤波电容越大，Vin(win)越高，可以做较大瓦数的Power，但相对价格亦较高。
3.2.3 决定变压器线径及线数:当变压器决定后，变压器的Bobbin即可决定，依据Bobbin的槽宽，可决定变压器的线径及线数，亦可计算出线径的电流密度，电流密度一般以6A/mm2为参考，电流密度对变压器的设计而言，只能当做参考值，最终应以温升记录为准。
设计流程简介3.2.4 决定Duty cycle (工作周期):由以下公式可决定Duty cycle ，Duty cycle 的设计一般以50%为基准，Duty cycle 若超过50%易导致振荡的发生。
开关电源PCB设计实例
开关电源PCB设计实例开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置，广泛应用于电子设备中。
在开关电源的设计中，PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）的设计起着至关重要的作用。
本文将介绍一种开关电源PCB的设计实例，并详细讨论该设计的关键要素。
首先，我们将关注PCB的布局设计。
在开关电源中，布局设计非常重要，可以影响到整个PCB电路的性能和可靠性。
一般来说，PCB的布局应该遵循以下几个原则：1.分离高压和低压部分：为了确保电路的安全性，应将高压和低压部分分开布局，避免高压的干扰对低压部分产生不良影响。
2.降低元件间的干扰：在布局时，应尽量减少导线和元件之间的交叉和交叉相邻，以降低干扰的可能性。
3.确保散热效果：开关电源通常会产生较大的热量，因此在布局时应留出足够的空间来散热，可以添加散热片或设置散热孔。
接下来，我们将讨论PCB的元件安置。
在开关电源的设计中，有几个关键的元件需要特别关注：1.开关管：开关管是开关电源中最重要的元件之一，其位置的选择会影响到整个电路的效率和可靠性。
一般来说，开关管应尽量靠近输入和输出端口，并尽量避免与其他元件的干扰。
2.整流器和滤波器：整流器和滤波器用于将交流电转换为直流电，并滤除杂波和噪声。
这些元件应尽量靠近开关管，以减少导线的长度和电阻，提高效率。
3.控制芯片：在开关电源中，控制芯片是整个电路的大脑，负责实现开关管的控制和保护功能。
控制芯片应尽量靠近开关管，并放置在一个相对较为稳定和干净的区域，避免受到干扰。
最后，我们将讨论PCB的走线设计。
在开关电源的走线设计中，有几个关键要点需要注意：1.短导线和大导线：为了降低线路的电阻和电感，应尽量使用短导线和大导线，减少线路的损耗。
2.地线的布线：在开关电源中，地线的布线非常重要，可以有效降低干扰。
地线可以铺设在整个PCB的底层，并尽量减短地线的回路，提高信号的稳定性。
3.防止串扰：在布线时，要注意防止不同信号之间的串扰。
开关电源的PCB设计
科技论坛
２ １ 第 ４期 ０ ０年
开关 电源 的 Ｐ 设 计 Ｃ Ｂ
李 可
（ 东电 子 工程 研 究 所 ， 华 安徽 合 肥 ２ ０ ３ ） ３０ １
摘 要： 开关电源的 Ｐ Ｂ设计既具有一般 Ｐ Ｂ设计的共性 ， Ｃ Ｃ 又有其特性。随着开关电源开关频 率的提 高， ＭＩ Ｅ 噪声污染越 来越严重。本文给 出
了开 关 电源 Ｐ Ｂ设 计 的 一般 步骤 。 Ｃ
关键词 ： 关电源； 开 电磁 干扰 ； 制线 路 板 印
Ａｂ ｔａｃ ： ｅ ＰＣＢ ｅ ｉ ｎ ｆ ｓ ｔ ｈ ｏ ｅ ｕ ｐ ｙ ｈ ｓ ｉｓ ｗｎ ｃ ａ ａ ｔｒ ｓｉ ｂ ｏ ｔａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ａ ＰＣＢ ｅ ｉ ｎ ｓ ｒ ｔＴｈ ｄ ｓｇ ｏ ｗｉ ｐ ｗ ｒ ｓ ｐ ｌ ａ ｔ ｏ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔ ｃ ｃ ｙ ｃ ｎｒ ｓ ｗｉ ｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｌ ｈ ｄ ｓｇ ．Ｆ ｌｏ ｎ ｈ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｌｗｉ ｇ ｔ ｅ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｒ ｉｉ ｇ ｏ ｗｉ ｈ ａｓｎ ｆ ｓ ｔ ｍｏ ｅ ｏ ｒ ｕ ｐ ｙ ｔ ｅ ＥＭＩ ｏ ｓ ｐ ｌｕ ｉ ｎ ｃ ｄ ｐ ｗｅ ｓ ｐ ｌ ， ｈ ｎ ｉｅ ｏ ｌ ｔ ｗａ ｂ ｃ ｍｉ ｇ ｏ ｓ ｅ ｏ ｎ ｍｏ ｅ ｎ ｍｏ ｅ ｅ ｏ ｓ ｈ ｎ ｅ ｏ ｅ ｒ ａ ｄ ｒ ｓ ｒ ｕ ｔ ａ ｂ ｆｒ ．Ｔ ｅ ｅ ｅ ａ Ｐ ｄ ｓｇ ｓｅ ｓ ｆ ｉ ｈ ｇ ｎ ｒ ｌ ＣＢ ｅ ｉｎ ｔｐ ｏ ｔ ｅ ｗｉｃ ｏ ｒ ｓ ｐ ｙ ｗｅ ｅ ｉ ｅ ｉ ｔ ｉ ａ ｅ ． ｈ Ｋｅ ｒ ：ｗｉｃ ｏ ｒ ｓ ｐ ｌ ； ｙ ｗｏ ｄｓ ｓ ｔ ｈ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ＥＭＩ Ｐ ； ＣＢ
最新便携式系统开关电源pcb排版技术与应用
便携式系统开关电源p c b排版技术与应用便携式系统开关电源PCB排版技术与应用摘要 | 本文主要对便携式开关电源PCB排版技术规则作介绍,并以应用实例作分析说明。
关键词 |PCB排版，开关电源功率电路一、正确的开关电源PCB排版技术是开发便携式设备的重要步骤目前的开关电源开发，设计人员大多是在市场上选择容易采购到的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。
然而由于开关电源会产生电磁波而影响到其电子产品的正常工作，则正确的电源PCB排版技术就变得非常重要。
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。
例如，对一个消费类电子设备上的降压式开关电源原理图来说，设计人员应能够在此线路图上区分功率电路中元器件和控制信号电路中元器件。
如果设计者将这电源中所有的元器件当作数字电路中的元器件一样来处理，则问题会相当严重。
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。
用自动排版方式所排版出的开关电源肯定无法正常工作。
所以，设计人员需要掌握和了解正确的开关电源PCB排版技术规则，当然亦需对开关电源各级技术状态有较清楚的认识。
二、开关电源PCB排版技术规则 2.1旁路瓷片电容器的电容量不能太大，而它的寄生串联电感量应该尽量减小。
多个电容器并联能改善电容的高频阻抗特性。
为什么是这样？这是因为电容高频滤波的特性。
此公式显示：减小电容器引脚之间的距离(d)和增加截面积(A)会增加电容器自身的电容量。
电容通常存在二个寄生参数：等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)。
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：当一个电容器工作频率在fo以下时，电容阻抗Zc随频率的上升而减小；当电容器工作频率在fo以上时，电容阻抗Zc会变得像电感阻抗一样随频率的上升而增加；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)。
高效率开关电源设计实例
高效率开关电源设计实例--10W同步整流B u c k变换器以下设计实例中,包含了各种技巧来提高开关电源的总体效率;有源钳位和元损吸收电路的设计主要依靠经验来完成的,所以不在这里介绍;采用新技术时必须小心,因为很多是有专利的,可能需要直接付专利费给专利持有人,或在购买每一片控制IC芯片时,支付附加费用;在将这些电源引入生产前,请注意这个问题;10W同步整流Buck变换器应用此设计实例是PWM设计实例1的再设计,它包括了如何设计同步整流器;在设计同步整流开关电源时,必须仔细选择控制IC;为了效率最高和体积最小,一般同步控制器在系统性能上各有千秋,使得控制器只是在供应商提到的应用场合中性能较好;很多运行性能的微妙之处不能确定,除非认真读过数据手册;例如,每当作者试图设计一个同步整流变换器,并试图使用现成买来的IC芯片时,3／4设计会被丢弃;这是因为买来的芯片功能或工作模式往往无法改变;更不用说,当发现现成方案不能满足需求时,是令人沮丧的见图20的电路图;设计指标输入电压范围： DC+10～+14V输出电压： DC+额定输出电流：过电流限制：输出纹波电压： +30mV峰峰值输出调整：±1％最大工作温度： +40℃“黑箱”预估值输出功率： +2A=最大输入功率： Pout/估计效率=／=功率开关损耗 0．5=续流二极管损耗： =输入平均电流低输入电压时／10V=高输入电压时：／14V=0．8A估计峰值电流： 1．4Ioutrated=1．4×2．0A=2．8A设计工作频率为300kHz;电感设计参见最恶劣的工作情况是在高输入电压时;式中 Vinmax ——可能的最大输入电压;Vout——输出电压;Ioutmin——最小负载时的电流;f sw ——工作频率;电感是个环形表面封装元件,市场上有多种标准表面封装的电感,这里选择的是Coileraft公司的D03340P-33333μH;功率开关和同步整流器MOSFET的选择功率开关：功率开关要用一个变压器耦合的N沟道功率MOSFET;这里打算使用一个S0-8封装的双N沟道MOSFET,以节省PCB空间;最大输入电压是DCl4V;因此,可以选用V DSS不低于DC+30V、峰值电流是2．8A的MOSFET;选择过程的第一步是确定所用MOSFET的最大R DSon,通过热模型可以确定这个值,最大的R DSon可由下式得到：同时希望器件的耗散功率小于1W,所以估计的R DSon应小于所以选FDS6912A双N沟道MOSFET,它是S0-8封装,10V栅极电压时的导通电阻为28mΩ;同步二极管：要用一个大约是同步MOSFET连续额定容量的30％的肖特基二极管与MOSFET内部二极管并联,30V时约为0．66A;这里使用MBRSl30,该二极管在流过0．66A时有0．35V的正向压降;可替换的元件：在写本书时,仙童半导体公司出品了一个集成的肖特基二极管和MOSFET,肖特基二极管直接并在MOSFET的硅片上syncFET;SyncFET有一个40mΩN沟道MOSFET,与一个28mΩSyncFET一起封装,型号为FDS6982S;输出电容参见输出电容值由下列公式确定：输入和输出滤波电容主要考虑的是流入电容的纹波电流;在这个实例中,纹波电流和电感交流电流是相同的,电感电流最大值限定在2．8A,纹波电流峰峰值为1．8A,有效值大约为O．6A约为峰峰值的1／3;采用表面安装钽电容,因为它的ESR只有电解电容的10％～20％;在环境温度+85;C=时,电容将降额30％使用;最佳的电容是来自AVX公司的,它的ESR非常低,因此可以适应很高的纹波电流,但这是很特殊的电容;在输出端可将下列两种电容并在一起;AVX：TPSEl07M01R0150 1OOμF20％,10V,150mΩ,O．894A有效值TPSE107M01R0125 100／μF20％,10V,125mΩ,0．980A有效值Nichicon：F750A107MD 100μF20％,10V,120mΩ,0．92A有效值输入滤波电容见这个电容要流过与功率开关相同的电流,电流波形是梯形的,从最初的lA很快上升到;它的工作条件比输出滤波电容恶劣得多;可把梯形电流看成两个波形的叠加来估计有效值：峰值1A的矩形波和峰值1．8A的三角波,产生大约1．1A的有效值;电容值由下式计算：电压越高,电容值越低;电容由两个1OOμF电容并联而成,它们是：AVX每个系统需两个：TPSl07M020R0085 1OOμF20％,20V,85mΩ,1．534A有效值TPSl07M020R0200 100μF20％,10V,200mΩ,1．0A有效值选择控制IC芯片U1期望的buck控制IC芯片的特性是：1．直接从输入电压即可启动的能力;2．逐周电流限制;3．图腾柱MOSFET驱动器;4．功率开关和同步整流器MOSFET之间延时的控制;市场上绝大部分同步buck控制器都是用于+5～+1．8V微处理器调整电源的如,+12V的V dd和+5V 的V in;也有很多IC芯片可以提供足够的功能,使用者可以根据应用来选择这些功能;在选择时,初选了两家加利福尼亚公司的产品,发现只有一种IC适合这种要求,就是Unitrode／TI的UC3580-3;电压误差放大器的内部基准是2．51±2．5％V;设定工作频率R7、R8和C8R8给定时电容C8充电,而R7给定时电容放电;首先,要确定变换器最大占空比;因为输出电压大约是最低输入电压的50％,所以选择最大占空比为60％;从数据手册得充电时间最大值是0．6／300kHz或2μs;参数表上定时电容值lOOpF略偏小不会耗散太多能量;这里采用这个值,因此R8的值是伏-秒限制器R4和C5这个IC芯片有前馈最大脉宽限制功能;当输入电压增加时,Buck变换器工作脉宽会减少;RC振荡器直接与输入电压相接,并且它的定时值与输入电压成反比;它的定时时间设成比工作脉宽长30％;如果伏．秒振荡器定时时间到了,而调整单元仍旧导通,则调整单元会被关断;C5也取lOOpF,因为它的定时和振荡器一样,所以R4大约是47kΩ;设定调整单元和同步整流器MOSFET之间的死区时间根据MOSFET功率开关节可以进行开通和关断延时的计算,但仍需要在最初调试时调整R6死区设定电阻的值;开始设成lOOns比较好,典型的MOSFET开通延时是60ns,100ns可以保证不会有短路电流;IC所产生的死区延时是不对称的;从数据手册的图表上看,100kΩ电阻产生开通延时大约为1lOns,关断延时为180ns;在最初调试阶段就要设法减少这些延时;延时使得二极管导通的时间太长,损耗就高,但还是工作在安全区;栅极驱动变压器的设计T1栅极驱动变压器是一个简单的1：1正激式变压器;对变压器没有特别的要求,因为它是小功率、交流耦合双向磁通的300kHz变压器;用10mm的铁氧体磁环就足够了,如TDK公司的K5TIO×2．5×5B sat是3300G,或Philips公司的266T125-3D3B sat是3800G;从磁性元件的设计可知,产生1000G0．1T或0．3B sat的匝数是栅极驱动变压器用两根相同导线约30AWG并绕;为了方便,变压器绕在一个四引脚“鸥翅型”gull wing表面安装骨架上;电流检测电阻R15和电压检测电阻分压器R11和R13芯片只提供了一个最小O．4V阈值的关断引脚;这里打算采用一个备用的过电流保护模式;为了尽可能减小电流检测电阻的尺寸,将采用电流反馈检测电路的一种变型;此处,0．35V是电压检测电阻分压器R14上的压降;那么R15为R15 =3A=Ω取20mΩ戴尔Dale电阻是WSL-2010-02-05;设定流过电压检测电阻分压器的电流约为1．0mA;这样R13和R14的总电阻是R sum ==ΩR14 为R14 =0;35V/ =350Ω取360Ω则R13 为R13 =Ω-360Ω=Ω取Ω,1%精度则R11 为R11 =/1mA =Ω取Ω,1%精度电压反馈环补偿见这是一个电压型正激式变换器;为了得到最好的瞬态响应,将采用双极点、双零点补偿法;确定控制到输出特性:输出滤波器极点由滤波电感和电容决定,且以-40dB／dec穿越OdB线;它的自然转折频率是输出滤波电容引起的零点ESR是两个150mΩ并联是功率电路直流绝对增益是计算误差放大器补偿极点和零点选择15kHz穿越频率能满足大部分的应用场合,这使得瞬态响应时间约为200μs;f xo=15kHz首先,假定最终闭合回路补偿网络以-20dB／dec下降,为获得15kHz穿越频率,放大器必须提高输入信号增益,即提高博德图中的增益曲线;G xo=20lgf xo/f fp-G DC=20lg15kHz/1959HzG xo=G2=+ dBA xo=A2= dB绝对增益这是中频段G2所需的增益,以获得期望的穿越频率;补偿零点处的增益是：=A1 =绝对增益为补偿两个滤波器极点,在滤波器极点频率的一半处放置两个零点：第一个补偿极点置于电容的ESR频率处4020Hz：第二个补偿极点用于抑制高频增益,以维持高频稳定性：现在可以开始计算误差放大器内部的元件值,见图19;最终所设计的电路见图20;。
六款简单的开关电源电路设计,内附原理图详解
六款简单的开关电源电路设计，内附原理图详解简单的开关电源电路图（一）简单实用的开关电源电路图调整C3和R5使振荡频率在30KHz-45KHz。
输出电压需要稳压。
输出电流可以达到500mA.有效功率8W、效率87%。
其他没有要求就可以正常工作。
简单的开关电源电路图（二）24V开关电源，是高频逆变开关电源中的一个种类。
通过电路控制开关管进行高速的道通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！24V开关电源的工作原理是：1.交流电源输入经整流滤波成直流;2.通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;3.开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载;4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的。
24v开关电源电路图简单的开关电源电路图（三）单端正激式开关电源的典型电路如下图所示。
这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。
当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ储存能量；当开关管VT1截止时，电感Ｌ通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。
在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。
为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于50％。
由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所以输出功率范围大，可输出50－200 Ｗ的功率。
电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实际应用较少。
简单的开关电源电路图（四）推挽式开关电源的典型电路如图六所示。
它属于双端式变换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。
电路使用两个开关管VT1和VT2，两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止，在变压器Ｔ次级统组得到方波电压，经整流滤波变为所需要的直流电压。
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开关电源PCB设计实例
标签：开关电源PCB
印制电路板的制作
所有开关电源设计的最后一步就是印制电路板(PCB)的线路设计。
如果这部分设计不当，PCB也会使电源工作不稳定，发射出过量的电磁干扰(EMI)。
设计者的作用就是在理解电路工作过程的基础上，保证PCB设计合理。
开关电源中，有些信号包含丰富的高频分量，因而任何一条PCB引线都可能成为天线。
引线的长和宽影响它的电阻和电感量，进而关系到它们的频率响应。
即使是传送直流信号的引线，也会从邻近的引线上引入RF(射频)信号，使电路发生故障，或者把这干扰信号再次辐射出去。
所有传送交流信号的引线要尽可能短且宽。
这意味着任何与多条功率线相连的功率器件要尽可能紧挨在一起，以减短连线长度。
引线的长度直接与它的电感量和电阻量成比例，它的宽度则与电感量和电阻量成反比。
引线长度就决定了其响应信号的波长，引线越长，它能接收和传送的干扰信号频率就越低，它所接收到的RF(射频)能量也越大。
主要电流环路
每一个开关电源内部都有四个电流环路，每个环路要与其他环路分开。
由于它们对PCB布局的重要性，下面把它们列出来：
1．功率开关管交流电流环路。
2．输出整流器交流电流环路。
3．输入电源电流环路。
4．输出负载电流环路。
图59a、b、c画出了三种主要开关电源拓扑的环路。
通常输入电源和负载电流环路并没有什么问题。
这两个环路上主要是在直流电流上叠加了一些小的交流电流分量。
它们一般有专门的滤波器来阻止交流噪声进入周围的电路。
输入和输出电流环路连接的位置只能是相应的输入输出电容的接线端。
输入环路通过近似直流的电流对输入电容充电，但它无法提供开关电源所需的脉冲电流。
输入电容主要是起到高频能量存储器的作用。
类似地，输出滤波电容存储来自输出整流器的高频能量，使输出负载环能以直流方式汲取能量。
因此，输入和输出滤波电容接线端的放置很重要。
如果输入或输出环与功率开关或整流环的连接没有直接接到电容的两端，交流能量就会从输入或输出滤波电容上流进流出，并通过输入和输出电流环“逃逸”到外面环境中。
功率开关和整流器的交流电流环路包含非常高的PWM开关电源典型的梯形电流波形。
这些波形含有延展到远高于基本开关频率的谐波。
这些交流电流的峰值有可能是连续输入或输出直流电流的2～5倍。
典型的转换时间大约是50ns，因而这两个环路最有可能产生电磁干扰(EMI)。
在电源PCB制作中，这些交流电流环路的布线要在其他引线之前布好。
每个环路由三个主要器件组成：滤波电容、功率开关管或整流器、电感或变压器。
它们的放置要尽可能靠近。
这些器件的方向也要确定好，以使它们之间的电流通路尽可能短。
图60就
是关于Buck(或降压)变换器功率部分布局的一个很好的例子。
图60
这些电流环路的布线，对变换器效率测量也会产生影响。
如果这些引线上的电压降比较大，变换器效率就显得比较低，这是因为它工作时的电压降低了(因而电流要增大)。
但是，如果用数字电压表(DVM)或仪器来测量效率，输入电压端上测得的值比它实际的大，从而得出一个错误的比较大的Ⅵ乘积结果。
开关电源内部的接地
电源地代表的是上面介绍的电流环路底下的支路。
电源地作为电路的共同电位参考点，在电路中起着非常重要的作用，因而在布置PCB的时候，电源地的安排要十分小心。
把这些地混淆的话，会引起电源工作不稳定。
另外，要考虑的一个地是连接控制集成电路和与之相关的无源器件的地，即控制地。
这个地非常敏感，因而要在其他的交流电流环路都布置好后再放置。
控制地与其他地要通过一些特定的点连接，总的来说，这个连接点是产生控制IC所要检测的小电压的所有器件的公共连接点。
它包括电流型变换器电流检测电阻的公共接点和输出端电阻分压器的下端。
这样的目的是减小检测部分与电压误差或电流放大器敏感的输入端之间的连接而引入的噪声。
如果控制地接到其他位置，主电路那些环路产生的噪声会加到控制信号上，影响控制IC的正常工作。
主要变换拓扑的地线安排见图61。
每条大电流的地线要短而宽。
作为一般的规则，除控制地外，输入滤波电容的公共端应作为其他交流电流地的唯一接点。
交流电压节点
每个开关电源中都有一个交流电压最大的节点，这个节点就是功率开关漏极(或集电极)。
无隔离DC-DC变换器中，这个节点与电感和续流二极管相连。
变压器隔离拓扑中，变压器有多少个绕组，就有多少个交流节点。
但从电气上看，它们代表同一个节点，只是经变压器映射成这么多节点。
对每一个交流节点都要单独进行仔细考虑。
交流节点会引起特有的问题，交流电压在发射EMI的同时，很容易通过电容方式耦合到不同层上邻近的引线上。
更为不利的是，这部分引线要作为功率开关管和整流器的散热部分，特别是在表面贴装的电源中。
从电气上考虑，要求这些引线越窄越好，但从热方面考虑，要越宽越好。
表面贴片设计中，比较好的折中方法是：让PCB顶层和底层
一样，将它们通过一些过孔(或通孔)连接，见图62。
图62
这种方法可以使散热体积和表面面积增大两倍多，并大大减小与其他引线之间的容性耦合。
使用过孔时，其他的信号和地要与这些高压引线和它的散热部分隔开。
离线式变换器中，大地的地会通过散热器(用绝缘体与漏极隔开)从这些节点获取能量，并通过交流电源插头从产品中流走。
滤波电容的并联
为了减小滤波电容的等效串联电阻(ESR)，经常用多个电容并联。
同时，这样也可以把纹波电流分摊到每个电容上，使每个电容工作在额定的纹波电流下。
要把纹波电流平均分布，就要使每个电容与纹波电流源的引线阻抗一样。
这就意味着整流器或功率开关管与每个电容端的连线长度和宽度都要一样。
图63a所示的是把电容排成一行，依次把它们连接起来的方法，使靠近功率开关管或整流器的电容分到的纹波电流远多于相距较远的电容分到的纹波电流，这会缩短距离较
近的电容的寿命。
图63b所示的并联电容的连接方法就比较合理。
图63
设计者要尽量在环路的两边，让电容从纹波电流源开始呈“放射性对称布置”。
开关电源PCB制作的最佳方法
开关电源布置的最佳方法与它的电气设计类似。
最佳设计流程如下：
1．放置变压器或电感。
2．布置功率开关管电流环路。
3．布置输出整流器电流环路。
4．把控制电路与交流功率电路连接。
5．布置输入环路和输入滤波器。
6．布置输出负载环路和输出滤波器。
有个比较好的规则是把PCB尽可能敷铜，也就是要使PCB没有大的空白区域。
为了把空白区域填满，可以把地线和电源线加粗。
这样做有两个好处：第一，改善变换器散热条件；第二，大面积的铜可以捕获射频能量，并通过涡流方式很好地消耗掉。
当然，电源通常是安排到最后来放置的，所以放置的空间很小，位置也不理想，所以没有必要严格地按上面的流程设计PCB，每位设计者应在掌握电气面的重要部分的基础上，做出自己最好的设计。