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你知道电源pcb板设计时有什么要求吗?

2021
06/04
本篇文章来自
捷多邦

在电路板制作中,PCB设计占有很重要的地位,可以说一个好的印制电路板都是从PCB设计开始的。就拿电源来说,PCB设计对电源的EMC性能、输出噪声、抗干扰能力有着直接影响。那么,电源pcb板设计时有什么要求你知道吗?下面捷多邦PCB小编就和大家讲解一番。

电源pcb板设计时有什么要求

间距

      电源PCB属于高电压产品,必须要考虑线间距问题,如果能满足相应安规要求的间距那是最好不过的,但那些不需要认证又无法满足认证的产品,就要靠丰富的经验来决定间距了。究竟间距多宽才合适?这个就需要考虑生产能否保证板面清洁、环境湿度、其他污染等情况。


如果是市电输入,就算能保证板面清洁、密封,MOS管漏源极间接近600V,小于1mm事实上也比较危险了。


板边缘的元器件

      在放置PCB边沿的贴片电容或其他易损坏的器件时,必须要考虑到PCB分板方向,如下图所示是器件不同放置时受到的应力大小对比。

放置不同器件所受压力对比

由此可以看出,器件应远离并平行于分板边缘,否则可能因为PCB分板导致元器件受损。


环路面积

      不管是输入、输出还是功率环路、信号环路,环路面积应尽可能的小。功率环路发射电磁场,将导致较差的EMI特性或较大的输出噪声,同时如果被控制环接收,很可能引起异常。另一方面,若功率环路面积较大,其等效寄生电感也会增大,可能增加漏极噪声尖峰。


关键走线

      因di/dt 作用,必须减小动态节点处电感,否则会产生较强的电磁场。可通过减少布线长度减小电感,增加宽度也能减少,但作用较小。


信号线

      在布线整个控制部分时要考虑远离功率部分,如果是因为其它限制导致两者靠的比较近,就不应将控制线与功率线并行,不然可能就导致电源工作出现异常、震荡的现象。


      另外若控制线很长,应该将来回的一对线的靠近,或将二者置于PCB的两个面上并正对着,从而减小其环路面积,避免被功率部分的电磁场干扰。如图所示说明了A、B两点间,正确与错误的信号线布线方法。

对错信号线布置方法

温馨提示:信号线上应尽量减少用于连接的过孔。


铺铜

      有的时候铺铜是完全没有必要的,甚至应该避免。若铜面积足够大且其电压不断变化,一方面它可能作为天线,向周围辐射电磁波;另一方面它又很容易拾起噪声。通常只允许在静态节点铺铜,例如对输出端“地”节点铺铜,可以等效增加输出电容,滤除一些噪声信号。


映射

      对于一个回路,可以在PCB的一面进行铺铜,它会根据PCB另一面的布线自动映射,使这个回路的阻抗最小。这就好像一组不同阻抗值的阻抗并联,电流会自动选择阻抗最小的路径流过一样。可以在控制部分电路的一面进行连线,而在另一面对“地”节点铺铜,两个面间通过过孔连接。


输出整流二极管

      若输出整流二极管离输出端比较近,不应将其与输出平行放置。否则二极管处产生的电磁场将穿入电源输出与外接负载形成的环路,使测得的输出噪声增大。

二极管放置位置

地线

      必须要100%小心地线的布线,稍有差错则可能引起EMS、EMI性能和其它性能变差。关于开关电源PCB的“地”,以下两点需要注意:

      1.功率地和信号地,应单点连接;

      2.不应有存在地环路。


Y电容

      输入输出经常会接入Y电容,有时因某些原因,可能无法将其挂在输入电容地上,此时切记,一定要接在静态节点,如高压端。


      对于电源PCB设计除了上面所说的要求外,还需要考虑一些其它问题,包括:“压敏电阻应紧靠被保护电路”、“共模电感应增加放电齿”、“芯片VCC供电处应增加瓷片电容”等等。还有就是如铜箔、屏蔽等是否需特殊处理,这些都是在PCB设计的时候需要考虑的问题。


以上便是小编今天所分享的“电源pcb板设计时有什么要求”,当然小编今日分享的只是最为常见的电源PCB设计,绝大多数工程师都会选择电源模块作为系统供电的基础,可以使整体产品或系统拥有稳定、可靠的供电。


the end