TA的每日心情 | 开心 2019-11-20 15:05 |
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怎样避免开关电源设计中PCB电磁干扰 ! H! |. J' a( k5 ]
5 ?" m9 F+ {; E/ C2 J6 T. m在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析。" O0 q# _' W5 e% f
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一、 从原理图到PCB的设计流程建立元件参数->输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计->复查->CAM输出。
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1 B/ |; F4 T+ \; w# ^二、 参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。
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三、 元器件布局实践证 明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延 迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。
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. X) |/ h2 F5 k5 C2 F每一个开关电源都有四个电流回路:! h8 y @9 s% v0 Y3 ]! X
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(1)、电源开关交流回路 Q' [: j" ]0 J G
3 x, e( w5 i6 Z) T) I9 \(2)、输出整流交流回路
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(3)、输入信号源电流回路' {6 `# L! u5 V. H% i- n' Y
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(4)、输出负载电流回路; C1 c6 j! ?% V
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输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流,这些电流中谐波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为50ns。 这两个回路最容易产生电磁干扰,因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路,每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变 压器应彼此相邻地进行放置,调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似,最佳设计流程如下:
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• 放置变压器- i8 g1 X0 I; |, C1 E; s
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• 设计电源开关电流回路& }8 S* @8 ^1 p- R3 \
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• 设计输出整流器电流回路
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/ M- |. [8 c1 ?) g7 \$ F2 M• 连接到交流电源电路的控制电路
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