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开关电源模块基板布局的要点

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2020-09-21

开关电源模块利用开关的on/off来控制电压,但依然属于模拟电路。虽然本身会发出高频噪声,但因拥有反馈环路,对噪声非常敏感。也就是说,开关电源电路的路径,必须考虑分成大电流on/off后产生噪声的路径,以及对噪声非常敏感的控制信号路径。基板配线布局,大电流路径应避免产生噪声,控制信号路径应避免受到噪声影响。当然,这种噪声属于辐射噪声,也会对emc造成影响,因此布局必须极力避免产生噪声。

 

电源模块良好的布局要具备一定程度的经验布局不当时,可能导致电源无法正常启动、整个系统的s/n恶化,最严重时可能破坏构成部件和电源ic。虽然属于非常依赖经验的作业,但大多数还是会提供只要利用电源ic的技术规格和增加数据,完成基本的基板配线布局范例供用户参考。有的甚至提供光绘文件等能直接利用的数值。

 

下面以开关电源模块基板布局的示例浅谈下注意事项

 

红色线是大电流路径,是发生振铃或损耗主因,应尽量粗尽量缩短此外,红色线的环路尽量缩小二次侧的橙色线和红色线相同尽量粗尽量缩短、环路尽量缩小褐色线是电流流向vcc引脚的路径,开关时流通电流,故须个别配线变压器的正下方会受到磁通影响,不可经过ic控制信号线红色线、褐色线、蓝色线、緑色线的gnd应有一点接地緑色线是二次侧的浪涌流向一次侧的路径,会瞬间流过大电流,因此在红色线和蓝色线之外个别配线蓝色线是ic控制信号用gnd线,不会流过大电流,但容易受到噪声影响,因此须在红色线、绿色线、褐色线之外另行配线

 

实际的设计时,受可利用基板的长宽尺寸等物理、机械因素的影响,而不一定能设计出理想的布局。不过,如同前述,除了作为电源外,还会对整个系统造成不良影响的可能性。虽说是开关电源模块试作基板,但大幅修正和重新设计没什么两样,因此尽可能在最初就做到最好,有助于节省之后的时间和费用。


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