這個 開關電源PCB 不僅僅是高頻, high-current switching circuit (such as switching transistors and high-frequency transformers, 等.), 還有一個小電流量測和控制電路, 電路之間的連接很複雜.
在設計PCB時,必須從電路開始,區分大電流和小電流之間的關係,量測、控制和驅動電路之間的關係,並處理地線的佈局。 在開關電源的PCB設計中,地線的設計非常重要。 這是因為當開關電源的開關電晶體接通和斷開時,電壓和電流急劇變化,並且由於地線的公共阻抗的存在,急劇變化的電壓和電流將對地線造成嚴重干擾。 在接地線的佈局中,僅僅停留在“同電位直流”的概念是不可行的。 有必要考慮電路的動態過程,並注意地線中的電流及其流向。 通過電流的流動,我們可以分析地線的佈置是否合理,並判斷是否存在干擾。
接地線佈置的合理性可以通過以下兩個條件來判斷。
1、地線中的電流是否流經與該電流無關的其他電路、零件和導線。
2、其他部件和電路中是否有電流流入該部分電路的地線? 電路1和電路2通過公共接地段AB與電源形成回路。從前面的分析中可以看出,線段AB可以等效為電阻和電感的串聯,具有一定的阻抗。 由於電路1和電路2的所有電流都通過線段AB,囙此線段AB成為公共阻抗。 當整個電路工作時,電路1或電路2的電流變化會引起A點的電位變化,從而影響電路1和電路2的工作狀態,形成共同阻抗干擾。
接地線的共同阻抗干擾 PCB設計 開關電源的, 開關電源的工作頻率通常只有幾十到幾百千赫, 而採用單點接地已經可以滿足要求. 單點接地方法還可以將雜訊源從敏感電路中分離出來.
開關電源逆變器電路部分接地
(1)為了獲得更好的電磁相容性效能並减少工頻整流紋波對SG68.40電路操作的影響,橋式整流器電路的輸出應首先連接到電容器C2,然後連接到逆變器電路。
(2)在逆變器部分(C2高頻變壓器-MOSFET-RS-C2)的大電流回路中,RS和C2之間的連接應盡可能短,RS和C2之間不應放置任何元件。 裝置
(3)分離C1的接地回路,將一條線路連接到SG6840的GND,將另一條線路連接到偏置繞組。
(4)C1應盡可能接近SG6840的VDD和GND,以獲得最佳的解耦和濾波效果。
(5)SG6840控制電路中的RL、RT和光電耦合器接地應連接在一起,並靠近SG6840的GND。
(6)SG6840的GND應連接至RS的接地。
TOPSwitch開關電源PCB設計實例
1.TOP204YA1開關電源電路是以TOP204YA1晶片為覈心的開關電源電路圖。 TOP204YA1開關電源電路圖
2.TOP204YA1電源引脚單點接地如圖7-17所示,自動重啟/補償電容器C5必須通過單點接地管道連接到TOP204YA1的電源。 為了避免由於過大的電源開關電流而導致錯誤關閉或開啟期間的不穩定操作,必須進行合理的PCB佈局。 輸入電容器C1的高壓回流線必須直接連接到源極墊,不能連接到C5的線路。 偏置/迴響的返回線也應直接連接到源焊盤。 TOP204YA1源引脚端子源引脚端子必須盡可能短,不要彎曲或延伸源引脚。 對於排水管,如有必要,可以適當彎曲或延長排水銷。 要安裝TOP204YA1,必須將其完全插入PCB焊盤。
3、關鍵部件的PCB佈局和佈線關鍵部件的PCB佈局和佈線。
4.PCB佈局和佈線檢查項目PCB佈局和佈線檢查項目如下。
1.TOP204YA1(U1)、C1和變壓器T1的一次引脚應盡可能靠近,以减少PCB的佈線長度和回路面積。 高速開關電流流過這些部件的連接線,通常會導致共模電磁干擾發射。 注意TOP204YA1和散熱器的安裝。
2.VD1、VR1和變壓器T1的一次引脚應盡可能靠近,以减少PCB佈線長度和回路面積。 高速開關電流流過這些部件的連接線,通常會導致共模電磁干擾發射。
3.TOP204YA1(U1)的漏極連接到T1的主引脚,鉗比特二極體VD1的印製線必須非常短。 除了在印刷線路上流動的高速電流外,還存在高開關電壓,這也會導致額外的共模電磁干擾發射。
4.TOP204YA1(U1)的電源應直接連接到C1,且不應有其他支線連接到該線路。
5.Y1電容器C7應使用粗短印製線直接連接到變壓器T1偏置繞組的回路端和二次輸出繞組的回路端。
6、變壓器T1一次偏置繞組的回路端子應直接連接到TOP204YA1(U1)的電源,並且不應將任何其他部件連接到該印刷導線,因為雷電衝擊的測試電壓會在其上感應雜訊。 電壓 7、偏置二極體VD3應盡可能靠近變壓器T1的偏置繞組引脚,以縮短陽極引線的長度(陽極引線上的高開關電壓),並新增相對“乾淨”的陰極引線的長度。
8. VD3的陰極應直接連接到C4, 不應將任何其他組件連接到此印刷線路上, 因為雷電衝擊的測試電壓和整流電流會在其上感應雜訊電壓. 因此, C4應通過PCB的佈線和上的跳線連接到光電耦合裝置U2 PCB組件 表面.