在开关电源设计中,假如PCB板设计不妥会辐射过多电磁滋扰。电源事情不变的PCB板设计现总结个中七步绝招:通过对各个步调中所需留意的事项举办阐明,按步就章轻松做好PCB板设计!
一、从道理图到PCB的设计流程
成立元件参数->输入道理网表->设计参数配置->手工机关->手工布线->验证设计->复查->CAM输出。
二、参数配置
相邻导线间距必需能满意电气安详要求,并且为了便于操纵和出产,间距也应只管宽些。最小间距至少要能适合遭受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适内地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽大概地短且加大间距,一般环境下将走线间距设为焊盘内孔边沿到印制板边的间隔要大于1mm,这样可以制止加工时导致焊盘缺损。当与焊盘毗连的走线较细时,要将焊盘与走线之间的毗连设计成水滴状,这样的长处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。
三、元器件机关
实践证明,纵然电路道理图设计正确,印制电路板设计不妥,也会对电子设备的靠得住性发生倒霉影响。譬喻,假如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、地线的思量不周到而引起的滋扰,会使产物的机能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应留意回收正确的要领。每一个开关电源都有四个电流回路:
(1)、电源开关交换回路
(2)、输出整流交换回路
(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浸染;雷同地,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别离只从滤波电容的接线端毗连到电源;假如在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的毗连无法与电容的接线端直接相连,交换能量将由输入或输出滤波电容并辐射到情况中去。
电源开关交换回路和整流器的交换回路包括高幅梯形电流,这些电流中谐波身分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达一连输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间凡是约为50ns.这两个回路最容易发生电磁滋扰,因此必需在电源中其它印制线布线之前先布好这些交换回路,每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应相相互邻地举办安排,调解元件位置使它们之间的电流路径尽可短。
成立开关电源机关的最好要领与其电气设计相似,最佳设计流程如下:
◆安排变压器
◆设计电源开关电流回路
◆设计输出整流器电流回路
◆毗连到交换电源电路的节制电路
◆设计输入电流源回路和输入滤波器设计输出负载回路和输出滤波器按照电路的成果单位,对电路的全部元器件举办机关时,要切合以下原则:
(1)首先要思量PCB尺寸巨细。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声本领下降,本钱也增加;过小则散热欠好,且相近线条易受滋扰。电路板的最佳形状矩形,长宽比为3:2或4:3
(2)安排器件时要思量今后的焊接,不要太麋集;
(3)以每个成果电路的焦点元件为中心,环绕它来举办机关。元器件应匀称、整齐、紧凑地分列在PCB上,只管淘汰和缩短各元器件之间的引线和毗连,去耦电容只管接近器件
(4)在高频下事情的电路,要思量元器件之间的漫衍参数。一般电路应尽大概使元器件平行分列。这样,不单雅观,并且装焊容易,易于批量出产。
(5)凭据电路的流程布置各个成果电路单位的位置,使机关便于信号畅通,并使信号尽大概保持一致的偏向。
(6)机关的首要原则是担保布线的布通率,移动器件时留意飞线的毗连,把有连线干系的器件放在一起。
(7)尽大概地减小环路面积,以抑制开关电源的辐射滋扰。
四、布线开关电源中包括有高频信号
PCB上任何印制线都可以起到天线的浸染,印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗,从而影响频率响应。纵然是通过直流信号的印制线也会从相近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出滋扰信号)。因此应将所有通过交换电流的印制线设计得尽大概短而宽,这意味着必需将所有毗连到印制线和毗连到其他电源线的元器件安排得很近。印制线的长度与其表示出的电感量和阻抗成正比,而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。长度反应出印制线响应的波长,长度越长,印制线能发送和吸收电磁波的频率越低,它就能辐射出更多的射频能量。按照印制线路板电流的巨细,只管加租电源线宽度,淘汰环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和电流的偏向一致,这样有助于加强抗噪声本领。接地是开关电源四个电流回路的底层支路,作为电路的民众参考点起着很重要的浸染,它是节制滋扰的重要要领。因此,在机关中应仔细思量接地线的安排,将各类接地殽杂会造成电源事情不不变。
在地线设计中应留意以下几点:
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