高压|收藏:8个开关电源layout经验-EDA365

关注其实对于一个开关电源工程师而言 PCB的绘制其实是对一款产品的影响至关重要的部分 , 如果你不能很好的Layout的话 , 整个电源很有可能不能正常工作 , 最小问题也是稳波或者EMC过不去 。
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这是别人家的成品开关电源 , 模组 , 今天以这个电源模组的设计重点跟大家聊聊 。
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经验一:安规走线间距
这个是写在协议里面的 , 如果你不按照这个做 , 耐压测试一定是过不了的 , 因为高电压 , 会直接空气击穿 。 注意保险丝之前的距离是比较远的 , 要求3mm以上 , 这就是为啥保险丝都会放在电路最前端的原因 。
第二个要注意的是就算安规没有写 , 如果两根走线太近 , 正常工作也依然会击穿的 , 两根1mm间距的PCB外层耐压是200V , 所以一般220v交流或者310V直流的走线距离至少2mm以上 , 一般都是在2.5mm以上的 。
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这些器件都是有安规要求的 , 说白了 , 就是两个器件有最小尺寸需求的 , 太小的器件其实是不可能过安规的 , 这就是所谓的开关电源PCB工程师实质上是带着镣铐在跳舞的原因 。
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开关电源变压器的骨架 , 同样是为了符合安规所以要有严格的把关 。 尤其是初级 , 到次级的距离 , 小功率变压器是必须飞线的 。
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飞线的长度也要被管控 , 如果飞线太短 , 耐压可能会受到影响 , 而如果飞线太长 , 会有可能对外辐射电磁信号 , EMC过不了 , 所以需要在规格书里面详细写清楚 , PCB绘制的时候 , 飞线的焊盘一定要注意 , 不能太妖孽 。
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经验二:电流走向
这个其实很少有真的被提及 , 其实原因也很简单 。 很多人不注意啊 。
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注意这里保险丝之后 , 接压敏电阻VR1再接x2电容的走线 , 完全是绕了一个弯这是为什么?
理由很简单 , 不让电流在PCB上面有回头路可以走 。 电流只走阻抗最小的部分 , 如果直接覆铜 , 必经的元器件就有可能会被跳过 , 所以这样做不可以 。
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同样的 , 这里的电解电容 , 一样是为了避免电流绕过必经的电容 , 直接流到负载上 。
虽然画法不同 , 但是实际起到的作用是一样的 。
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这就是一个错误的案例 , 红色L火线先接了共模电感 , 再接的x2电容 , 共模电感到x2电容的这段线就会产生一个奇妙的现象 , 电流来回走 , 变成了一根天线 , x2电流充电的时候 , 导线内部电流是正向 , 电容放电的时候 , 导线内部的电流是反向的 , 这不是天线是什么?
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经验三:最小高压主电流回路
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这就是实际布线时候的布局 , 大家可以参考一下 , JT1是飞线 , 直接把310V正电压引入了变压器 。
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经验四:独立电压采样走线
开关电源的采样电压一定要和开关电源的大电流走线分开 。 要从开关电源输出电源的最末端去独立拉线采样 , 这样可以避免负载电流对采样线上形成的干扰 。
采样电路在最末端 。 直接从负载输出端取电压 , 采样走线上不走大电流 , 避免了各种采样误差 。
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经验五:PCB载流能力
众所周知PCB的过电流能力是有限的 , 但是PCB上的电流究竟能过多少呢?
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上面这个表格可以给你一个详细的参考 。 看过表格 , 你应该知道了对于小功率开关电源而言 , 高压侧的走线完全没有必要搞的很粗 , 除非是为了为器件提供散热 , 否则1mm一般是足够的 , 最多2mm多数情况都能够胜任了 。
但是对于低压侧 , 大电流怎么办?
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