關(guān)于開關(guān)電源的研發(fā)，pCB設(shè)計(jì)占據(jù)很重要的地位。一個(gè)差的pCB，EMC性能差、輸出噪聲大、抗干擾能力弱，甚至連基本功能都有缺陷。

與其他硬件電路pCB稍有不同，開關(guān)電源pCB有一些自身的特點(diǎn)。本文將結(jié)合工程相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單談一談開關(guān)電源pCB布線的一些最基本的原則。

1、間距

關(guān)于高電壓產(chǎn)品必須要考慮到線間距。能滿足相應(yīng)安規(guī)要求的間距當(dāng)然最好，但很多時(shí)候關(guān)于不要認(rèn)證，或沒(méi)法滿足認(rèn)證的產(chǎn)品，間距就由相關(guān)經(jīng)驗(yàn)決定了。多寬的間距合適？必須考慮生產(chǎn)量否保證板面清潔、環(huán)境濕度、其他污染等情況如何。

關(guān)于市電輸入，即使能保證板面清潔、密封，MOS管漏源極間接近600V，小于1mm事實(shí)上也比較危險(xiǎn)了！

2、板邊緣的元器件

在pCB邊沿的貼片電容或其他易損壞的器件，在放置時(shí)必須考慮pCB分板方向，如圖是各種放置方法時(shí)，器件受到的應(yīng)力大小比較。

圖1分板時(shí)器件受到的應(yīng)力比較

由此可以看出，器件應(yīng)遠(yuǎn)離并平行于分板邊緣，否則可能因?yàn)閜CB分板導(dǎo)致元器件受損。

3、環(huán)路面積

無(wú)論是輸入或是輸出、功率環(huán)路或信號(hào)環(huán)路，應(yīng)盡可能的小。功率環(huán)路發(fā)射電磁場(chǎng)，將導(dǎo)致較差的EMI特性或較大的輸出噪聲；同時(shí)，若被控制環(huán)接收，很可能引起異常。

另一方面，若功率環(huán)路面積較大，其等效寄生電感也會(huì)增大，可能新增漏極噪聲尖峰。

4、關(guān)鍵走線

因di/dt用途，必須減小動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)處電感，否則會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的電磁場(chǎng)。若要減小電感，重要是要減少布線的長(zhǎng)度，新增寬度用途較小。

5、信號(hào)線

關(guān)于整個(gè)控制部分，布線時(shí)應(yīng)考慮將其遠(yuǎn)離功率部分。若因其他限制兩者靠得較近，不應(yīng)將控制線與功率線并行，否則可能導(dǎo)致電源工作異常、震蕩。

另外若控制線很長(zhǎng)，應(yīng)該將來(lái)回的一對(duì)線的靠近，或?qū)⒍咧糜趐CB的兩個(gè)面上并正對(duì)著，從而減小其環(huán)路面積，防止被功率部分的電磁場(chǎng)干擾。如圖2說(shuō)明了A、B兩點(diǎn)間，正確與錯(cuò)誤的信號(hào)線布線方法。

圖2正確與錯(cuò)誤的信號(hào)線布線方法。

當(dāng)然，信號(hào)線上應(yīng)盡量減少用于連接的過(guò)孔！

6、鋪銅

有的時(shí)候鋪銅是完全沒(méi)有必要的，甚至應(yīng)該防止。若銅面積足夠大且其電壓不斷變化，一方面它可能作為天線,向周圍輻射電磁波；另一方面它又很容易拾起噪聲。

通常只允許在靜態(tài)節(jié)點(diǎn)鋪銅，例如對(duì)輸出端“地”節(jié)點(diǎn)鋪銅，可以等效新增輸出電容，濾除一些噪聲信號(hào)。

7、映射

關(guān)于一個(gè)回路，可以在pCB的一面進(jìn)行鋪銅，它會(huì)根據(jù)pCB另一面的布線自動(dòng)映射，使這個(gè)回路的阻抗最小。這就好像一組不同阻抗值的阻抗并聯(lián)，電流會(huì)自動(dòng)選擇阻抗最小的路徑流過(guò)相同。

事實(shí)上可以在控制部分電路的一面進(jìn)行連線，而在另一面對(duì)“地”節(jié)點(diǎn)鋪銅，兩個(gè)面間通過(guò)過(guò)孔連接。

8、輸出整流二極管

輸出整流二極管若離輸出端比較近，不應(yīng)將其與輸出平行放置。否則二極管處出現(xiàn)的電磁場(chǎng)將穿入電源輸出與外接負(fù)載形成的環(huán)路，使測(cè)得的輸出噪聲增大。

圖3正確與錯(cuò)誤的二極管放置方向

9、地線

地線的布線必須非常小心，否則可能引起EMS、EMI性能和其他性能變差。關(guān)于開關(guān)電源pCB的“地”，至少做到以下兩點(diǎn)：（1）功率地和信號(hào)地，應(yīng)單點(diǎn)連接；（2）不應(yīng)有存在地環(huán)路。

10、Y電容

輸入輸出經(jīng)常會(huì)接入Y電容，有時(shí)因某些原因，可能無(wú)法將其掛在輸入電容地上，此時(shí)切記，一定要接在靜態(tài)節(jié)點(diǎn)，如高壓端。

11、其他

實(shí)際電源pCB設(shè)計(jì)時(shí)，可能還要考慮其他一些問(wèn)題，例如“壓敏電阻應(yīng)緊靠被保護(hù)電路”、“共模電感應(yīng)新增放電齒”、“芯片VCC供電處應(yīng)新增瓷片電容”等等。另外，是否需特殊處理，如銅箔、屏蔽等，在pCB設(shè)計(jì)階段也是要考慮的。

有時(shí)往往會(huì)遇到多個(gè)原則相互沖突的情況，滿足其中一個(gè)就滿足不了其他的，這是要工程師應(yīng)用已有的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需求，確定最合適的布線了！