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開關電源的PCB設計要點分析

PCB線路板打樣 ? 來源:凡億PCB ? 作者:凡億PCB ? 2020-09-27 14:15 ? 次閱讀

1.開關電源概述

開關電源的基本構成如下圖所示,其中DC-DC變換器用于進行功率轉換,他是開關電源的核心部分,此外還有啟動、過流和過壓保護、噪聲濾波等電路。輸出采樣電路(R1、R2)檢測輸出電壓的變化,并與基準電壓Ur比較,誤差電壓經過放大及脈寬調制電路(PWM),在經過驅動電路控制功率器件的占空比,從而達到調整輸出電壓大小的目的。

2.開關電源設計要點

1) 第一時間下載主芯片的datasheet,按照推薦的布局布線來進行操作(以TPS55540為例);

2) 輸出、輸入的主通路一定要清晰,要留出鋪銅和打過孔的位置,注意布局的時候要以開關電源的核心元器件中心,圍繞它來進行布局,電源濾波器的輸入和輸出在布局時要盡量遠離,避免噪聲從輸入端耦合到輸出端。

3) 開關電源的布局要緊湊,采取一字型布局,元器件應整齊、均勻、緊湊的排列在PCB上,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接,盡量少打過孔來連接,關鍵濾波電容的放置一定要合理(最好按照datasheet放置)。

4) 強電流的引線(公共地線、電源的輸入輸出線)最好鋪銅處理,做不到也盡可能的寬一些,以降低布線電阻及其電壓降,可減少寄生耦合而產生的自激。其余的那些模塊內部的信號互連線也一般加粗到10mil以上(但不能比pin寬)。

5)SENSE路徑的處理:遠離干擾源和大電流的平面上,不要直接將sense線連接在開關電源管腳,,一般采用0.5MM的線連接到輸出濾波電容之后。

6) GATE引腳的處理,要遠離干擾源,盡量的短并且粗。

7) INTVCC引腳濾波的處理,這兩個電容為快速波動GATE引腳提供電流回路,對電路的正常工作很重要,要靠近放置。

8)開關電源芯片和電感下面不要布其他信號線,開關電源芯片的散熱焊盤要打散熱地過孔,并開窗,保持充分的散熱。

9) 對于多路輸出的開關電源,在布局的時候,注意使相鄰的電感之間垂直放置。

10) 開關電源在鋪銅的時候注意,不要一味的為了追求大電流,從而采取全連接沒有隔熱路徑而是焊接中存在立片、堆錫、虛焊等現象。

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