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常見開關電源layout經驗分享

更新時間:2023-05-04      點擊次數:666

其實對于一個開關電源工程師而言,PCB的繪制其實是對一款產品的影響至關重要的部分,如果不能很好地Layout的話,整個電源很有可能不能正常工作,最小問題也是穩波或者EMC過不去。

這是一個成品開關電源模組,文章會以這個電源模組的設計重點給大家講一些點。

這個是寫在協議里面的,如果你不按照這個做,耐壓測試一定是過不了的,因為高電壓,會直接空氣擊穿。注意保險絲之前的距離是比較遠的,要求3mm以上,這就是為啥保險絲都會放在電路最前端的原因。


第二個要注意的是就算安規沒有寫,如果兩根走線太近,正常工作也依然會擊穿的,兩根1mm間距的PCB外層耐壓是200V,所以一般220v交流或者310V直流的走線距離至少2mm以上,我一般都是在2.5mm以上的。


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這些器件都是有安規要求的,說白了,就是兩個器件有最小尺寸需求的,太小的器件其實是不可能過安規的。
  
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開關電源變壓器的骨架,同樣是為了符合安規所以要有嚴格的把關。尤其是初級,到次級的距離,小功率變壓器是必須飛線的。


飛線的長度也要被管控,如果飛線太短,耐壓可能會受到影響,而如果飛線太長,會有可能對外輻射電磁信號,EMC過不了,所以需要在規格書里面詳細寫清楚,PCB繪制的時候,飛線的焊盤一定要注意。

這個其實很少有真的被提及,其實原因也很簡單。很多人不注意啊。


  
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看著兩個設計,這部分RV1壓敏電阻到后面x2電容之間,為啥走線為啥故意這樣走,而不是直接覆銅全部短接?
  
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注意這里保險絲之后,接壓敏電阻VR1再接x2電容的走線,是繞了一個彎,這是為什么?

理由很簡單,不讓電流在PCB上面有回頭路可以走。電流只走阻抗最小的部分,如果直接覆銅,必經的元器件就有可能會被跳過,所以這樣做不可以。

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同樣的,這里的電解電容,一樣是為了避免電流繞過必經的電容,直接流到負載上。

雖然畫法不同,但是實際起到的作用是一樣的。
  
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這就是一個錯誤的案例,紅色L火線先接了共模電感,再接的x2電容,共模電感到x2電容的這段線就會產生一個奇妙的現象,電流來回走,變成了一根天線,x2電流充電的時候,導線內部電流是正向,電容放電的時候,導線內部的電流是反向的,這不是天線是什么?


所謂的最小高壓主電流回路,說的就是最后一個高壓濾波電容和變壓器初級,與高壓mos管之間形成的回路。



這個回路由于要經過高壓脈沖電信號,必定會產生嚴重電磁輻射,而我們能改善的手段就是減小環路面積,這個環越小,天線就越小,輻射就越少。


這就是實際布線時候的布局,大家可以參考一下,JT1是飛線,直接把310V正電壓引入了變壓器。

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