PCB布局的关键！大神教你一次搞定开关电源PCB布局

Ferrya

PCB布局的关键！大神教你一次搞定开关电源PCB布局

【导读】区分一个开关电源设计好坏的关键之一就在于能否实现良好的PCB布局，本文讲解了设计高频开关电源时的几个关键布局技巧，并通过实例进行分析，教大家如何在第一次设计中就实现良好PCB布局。
. [4 n$ S, }  F5 e3 `. ~
目前的交换式稳压器和电源设计更精巧、性能也更强大，但其面临的挑战之一，在于不断加速的开关频率使得PCB设计更加困难。PCB布局正成为区分一个开关电源设计好坏的分水岭。本文将就如何在第一次就实现良好PCB布局提出建议。

4 C9 ~9 M4 b4 q6 R以一个将24V降为3.3V的3A交换式稳压器为例。乍看之下，一个10W稳压器不会太困难，所以设计师通常会忍不住直接进入建构阶段。

不过，在采用像美国国家半导体的Webench等设计软件后，我们可观察该构想实际上会遭遇哪些问题。输入上述要求后，Webench会选出该公司‘SimplerSwitcher’系列的LM25576(一款包括3AFET的42V输入组件)。它采用的是带散热垫的TSSOP-20封装。

' d+ I. ]5 R1 p" ^7 WWebench选项包括对体积或效率的设计最佳化，这些均为单一选项。即高效率要求低开关频率(降低FET内的开关损耗)。因此需要大容量的电感和电容，因而需更大PCB空间。
  I6 w7 B7 I! N  X4 i
注意：最高效率是84%，且此最高效率是当输入-输出间的压差很低时实现的。此例中，输入/输出比率大于7。一般情况，用两个级降低级-级比率，但透过两个稳压器得到的效率不会更好。
- |9 c- ^* z! U
接着，我们选择最小PCB面积的最高开关频率。高开关频率最可能在布局方面产生问题。随后Webench产生包含所有主动和被动组件的电路图。
* c7 i8 J% K! F6 W3 o3 M/ a* a
电路设计

4 f0 f8 l) i& d5 x& f参考图1的电流通路：把FET在导通状态下流经的通路标记为红色；把FET在关断状态下的回路标记为绿色。我们观察到两种不同情况：两种颜色区域和仅一种颜色的区域。我们必须特别关注后一种情况，因为此时电流在零以及满量程电压间交替变化。这些均为高di/dt区域。
6 A) G, W/ P! b# Y# }

图1：电路设计

1 x. y9 L& i+ y3 z7 q/ D$ n

ubeautqq

学习了，谢谢