开关电源PCB布板要领就6个字：布局，地线，间距

电源

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开关电源PCB布板要领
      有人说关电源的布板反正很麻烦，我同意，因为它是开关电源，不是其他
      题目是讲“要领”，因此不讲细节，也不是教材，与教材或者他人的理解相左、我也不做过多解释
      有人说否！细节很重要，决定成败，
      我说，要领最重要，基本的东西最重要，关键的地方没整对，大方向都错了，谈何细节？
      因此只捡最重要的讲，其余的自己去琢磨了。
      要领就6个字：布局，地线，间距。
      其实前4各字基本上是一层意思，后两个字是另外一层意思，这些是要领，其余的都是细节了。

不好                                                                      好


               不好                                                                      好

贾飞小 · 2019-7-8 09:54:00

关电源在布线上最大的特点是拓扑引起的高频（高压）强电流与控制级的弱电信号交织在一起，首先要保证强电流的存在不干扰电源内部的控制信号，其次要尽量减少对外部的干扰（EMC）。一句话：要运行最稳定、波形最漂亮、电磁兼容性最好。

      关键词一：电流
      一个典型的开关电源强电流分布（图一）：


            特点：
      1、每种拓扑的输入输出电流 Ii 和 Io 幅度较大（与控制信号相比），但以直流为主。
      2、每种拓扑的拓扑电流 It 幅度也较大，但一般没有尖峰毛刺，是拓扑产生的典型波形。
      3、每种硬开关拓扑都有一个高频脉冲电流 Ip 回路，其幅度最大，且有可观的尖峰毛刺，其中毛刺部分幅度大，频率高，因而含有较高的能量。它一般是由续流或者吸收（钳位）二极管反向恢复引起的冲击电流回路，是最容易引起干扰的元凶。
      4、  以上四种电流对应流经一段地线，并可能在对应的地线段上产生干扰电位差。
      电流分类是开关电源布线的主要线索，请大家记住这个图。

      关键词二：电容
      从图中可以看出，It 和 Ip 电流完全（不是部分）地流经了各自对应的一个电容 Ci 和 Co。一般人很少去关注电容上流过的电流，而实际上这正是开关电源布局的关键之一。干扰都是通过电容被旁路的，整个电路最强劲电流都在电容上，电容很重要！
      按照反应速度分，最快的器件是电容、二极管（别跟我扯正向恢复）等器件，最慢的器件是电感等器件。

      要领一：高频脉冲电流 Ip 回路最小化（第一个圈）
      首先找到你电路的高频脉冲电流 Ip 回路（每个拓扑都有的），它一般都是由包括开关管在内的快速器件组成的环路，在布局上让它最小化（连线最短、面积最小，因而干扰最小）。
      这个是整个开关电源布局的第一步，而不是先去张罗输入输出在哪？IC放哪？
      这样连接后，ND两个地会合并在一起，形成一个点，这个点就是整个电路的接地中心。

      要领二：拓扑电流 It 回路最小化 （第二个圈）
      找到你电路的拓扑电流 It 回路（每个拓扑都有的），它一般都是包含了一个电感（或者变压器原边）的拓扑主回路的一部分，让它最小化。
      注意：
      1、It 回路与 Ip 回路有部分重叠（才能构成拓扑），因此 It 回路（应该）是在 Ip 回路（已经布置好的）基础上的延伸。
      2、有时候这两个回路的布局有冲突，一般应以 Ip 回路为主。
      3、对于隔离拓扑，It 回路被变压器分隔成原边和付边两部分，应分开最小化布置。
      4、如果 It 回路有个接地点，那么这个接地点应与上述接地中心重合，不能布置到一个点时，也要尽量缩短距离，同时留心这段地线上的 It 电流可能的影响。
      5、条件受限时，上述2个回路的（输入输出）电容可能不能共地，必要时可以电气并联的方式就近增加一个（或两个可以共地的）高频电容达成共地。
      画好这两个圈，这个PCB板布局的大致方位基本上确定了。现在再考虑控制在哪？输入输出在哪？

   需要特别指出的是：
      1、这种布局是针对硬开关的，但是对软开关拓扑仍然有效，你总不希望自己的软开关谐振波形上再意外出现一个小波吧？
      2、这种布局是针对硬开关的，它就是要让电路看上去更加符合理论波形，拿掉毛刺、拿掉尖峰。另一层意思是：它会更硬一些（可能对EMC某些频段不利）。
      3、从EMC角度，这种布局就是总体最优化结构，整体上最容易过辐射和传导测试。具体到某个板能不能过？按这样布局后的整改工作量和成本也是最小。