開關電源設計中印刷電路板的物理設計分析

PCB板的物理設計是開關電源設計的較后一步。如果設計方法不當，PCB可能會輻射過多的電磁干擾，導致電源運行不穩(wěn)定。分析了每一步的注意事項。

1.從原理圖到PCB的設計流程：建立元器件參數(shù)-輸入原理網表-設置設計參數(shù)-手動布局-手動布線-驗證設計-復核-CAM輸出。

二、參數(shù)設置鄰線間距必須滿足電氣安全要求，為了便于操作和生產，間距應盡可能寬。較小間距應至少適合要承受的電壓。當布線密度低時，信號線的間距可以適當增加。對于高低電平不同的信號線，間距要盡可能短，越大越好。一般情況下，布線間距應設置為8密耳。

焊盤內孔邊緣與印刷電路板邊緣的距離應大于1毫米，這樣可以避免焊盤在加工過程中的缺陷。當與焊盤相連的走線較細時，焊盤與走線的連接應設計成一個水滴，這樣的好處是焊盤不容易剝離，但走線不容易與焊盤斷開。

第三，元器件布局的實踐證明，即使電路原理圖設計正確，印刷電路板設計不當，也會對電子設備的可靠性產生不利影響。比如PCB的兩條細平行線靠在一起，會形成信號波形的延遲，在傳輸線的終端會形成反射噪聲；電源和地線考慮不周造成的干擾會降低產品的性能。因此，在設計印刷電路板時，應注意采用正確的方法。每個開關電源有四個電流環(huán)路：

(1).電源開關的交流電路

(2).輸出整流器交流電路

(3).輸入信號源電流環(huán)路

(4)輸出負載電流電路的輸入電路用近似DC電流給輸入電容充電，濾波電容主要起寬帶儲能作用；同樣，輸出濾波電容也用于存儲輸出整流器的高頻能量，并消除輸出負載環(huán)路的DC能量。因此，輸入和輸出濾波電容的端子非常重要，輸入和輸出電流環(huán)路應僅從濾波電容的端子連接到電源。如果輸入/輸出電路和電源開關/整流器電路之間的連接不能直接與電容器的端子連接，交流能量將通過輸入或輸出濾波電容器輻射到環(huán)境中。電源開關的交流電路和整流器的交流電路含有高幅梯形電流，其中含有高次諧波成分，其頻率遠高于開關的基頻，峰值幅值可高達連續(xù)輸入/輸出DC電流幅值的5倍，過渡時間通常約為50ns。這兩個電路較容易受到電磁干擾，所以這些交流電路必須在電源中的其他印刷線路之前布置好。每個電路的三個主要元件，即濾波電容、電源開關或整流器、電感或干式變壓器，應彼此相鄰放置，并應調整元件的位置，使它們之間的電流路徑盡可能短。建立開關電源布局的較佳方式與其電氣設計相似，較佳設計流程如下：

放置干式變壓器的電源開關電流電路設計

設計輸出整流器的電流回路

連接到交流電源電路的控制電路 #p#分頁標題#e#

輸入電流源電路和輸入濾波器的設計輸出負載電路和輸出濾波器的設計根據電路的功能單元，電路所有元件的布局應符合以下原則：

(1)先先考慮PCB的尺寸。當PCB尺寸過大時，印刷線路較長，阻抗增大，抗噪聲能力下降，成本也隨之增加；太小的話散熱不好，相鄰的線路容易受到干擾。電路板的較佳形狀為矩形，長寬比為3: 2或4: 3。位于電路板邊緣的元件距離邊緣一般不小于2mm